К РАСЧЕТУ ХАРАКТЕРИСТИК ВИНТОВЫХ ГИДРОМАШИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ САПР

Авторы
Файлы

Журкин Н.А. Саразов А.В. Статья в формате PDF 366 KB

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.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ГРИБОВ-МАКРОМИЦЕТОВ ТЕРРИТОРИИ, ПРИЛЕГАЮЩЕЙ К КАРЬЕРУ ШИХАНА ШАХТАУ

Статья в формате PDF 119 KB...

01 07 2026 12:35:10

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПО УТИЛИЗАЦИИ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВЭР ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ФЕНОЛА

Статья в формате PDF 103 KB...

30 06 2026 21:20:52

КЛИНИКО-БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙТРОФИЛОВ У БОЛЬНЫХ ОСТЕОАРТРОЗОМ

Статья в формате PDF 109 KB...

29 06 2026 0:59:13

ПЕРВОЕ ЗАНЯТИЕ ПО АНАТОМИИ ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 130 KB...

28 06 2026 11:40:31

ПСИХОДЕРМАТОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИ ОБСЛЕДОВАНИИ И ЛЕЧЕНИИ БОЛЬНЫХ АТОПИЧЕСКИМ ДЕРМАТИТОМ

Статья в формате PDF 98 KB...

27 06 2026 6:53:25

МЕДИЦИНСКАЯ ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА В ОБЛАСТИ ЛОР-ЗАБОЛЕВАНИЙ, СВЯЗАННЫХ С НАСМОРКОМ

Статья в формате PDF 125 KB...

26 06 2026 18:19:23

ПРЯМОЙ МЕТОД ЛЯПУНОВА ДЛЯ ГИПЕРБОЛИЧЕСКОЙ СМЕШАННОЙ ЗАДАЧИ НА ПЛОСКОСТИ

Статья в формате PDF 121 KB...

25 06 2026 1:35:20

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГАЛЬВАНОШЛАМОВ

Статья в формате PDF 227 KB...

24 06 2026 5:37:19

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАННИХ ГИБРИДОВ ОГУРЦА В ПЛЕНОЧНОЙ ТЕПЛИЦЕ

Установлено, что применение биопрепаратов биогумус, гуми и альбит при замачивании семян и некорневой подкормке раннеспелых гибридов огурца в пленочной теплице, положительно влияют на энергию прорастания и всхожесть семян, ускоряют рост и развитие растений огурца, сокращают межфазный период на 3- 4 дня, вегетационный период, на 5-6 дней. Благоприятно влияют на водный режим растений, увеличение ассимиляционной поверхности, фотосинтетический потенциал и урожайность. Наиболее эффективное действие оказывали биопрепараты биогумус и гумми на гибридах, отечественной селекции Арина и голландской Машенька. ...

23 06 2026 16:53:49

НОРМАЛИЗАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ СТЕНКИ СОСУДОВ НА ФИБРИНОЛИЗ И АНТИКОАГУЛЯЦИЮ У БОЛЬНЫХ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИЕЙ С МЕТАБОЛИЧЕСКИМ СИНДРОМОМ С ПОМОЩЬЮ ЛИЗИНОПРИЛА

Статья в формате PDF 99 KB...

22 06 2026 22:38:31

СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГИПОКИНЕЗИИ

В данном исследовании приведены морфологические изменения в слизистой оболочке желудка при воздействии гипокинезии. Структурные изменение былы выявлены в слизистой оболочке. ...

21 06 2026 6:35:46

ОСОБЕННОСТИ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ПОПУЛЯЦИИ СЕЛЬСКИХ ПОЖИЛЫХ ЖИТЕЛЕЙ

Статья в формате PDF 102 KB...

20 06 2026 19:27:37

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ И ФАРМАКОКИНЕТИКА МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ЦИТОФЛАВИН

Статья в формате PDF 91 KB...

19 06 2026 12:14:30

СОЦИАЛЬНО-ФИЛОСОФСКИЙ АСПЕКТ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 140 KB...

18 06 2026 0:56:26

Реакции клеток воспаления периферической крови при рецидивирующеем бронхите

Статья в формате PDF 102 KB...

17 06 2026 10:41:39

НОВАЯ ПАРАДИГМА ДЛЯ ПЕДАГОГИКИ

Статья в формате PDF 154 KB...

16 06 2026 23:48:18

МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ БИОЛОГИИ И ФИЗИКИ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Статья в формате PDF 121 KB...

15 06 2026 3:25:47

МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ КЛАСТЕРА ПРОЦЕССОВ КАЧЕСТВА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ: ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД РАЗВИТИЯ РЕГИОНОВ

В статье рассмотрен интенсивный подход к структурированию экономики и обоснованию стратегий региональной экономической политики повышения качества кластера процессов жизнеобеспечения. ...

14 06 2026 15:46:36

ЭКСПРЕССДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ И ТРУДОСПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Статья в формате PDF 119 KB...

13 06 2026 3:51:24

Социально-экологические проблемы сохранения здоровья людей

Статья в формате PDF 112 KB...

12 06 2026 18:27:28

РАЗРАБОТКА БИОЛОГИЧЕСКОГО СТИМУЛЯТОРА НА ОСНОВЕ ПУПОВИННОЙ КРОВИ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ РЕПАРАЦИИ КОЖИ

Проблема создания эффективных препаратов, обладающих выраженным репаративным эффектом и ускоряющих процессы заживления ран после перенесенного механического воздействия, продолжает оставаться очень актуальной. Исследование сводится к созданию биологического стимулятора для интенсификации и возможности скорейшего заживления поврежденных кожных покровов, а не к созданию фармакологического препарата или лекарственного средства ...