- •Національний авіаційний унівеститет
- •Розділ 1. Технологічна частина
- •Аналіз спецмашин-аналогів
- •1.1.1Угзс-м
- •1.1.2.Візок для заправки азотом ( 2 балона ) переміщення буксиром і вручну
- •1.1.3 Візок комбінована для заправки азотом і киснем ( 2 азотних балона і 2 кисневих ) переміщення буксиром
- •1.3.Візок для заправки азотом ( 2 балона ) переміщення буксиром
- •Висновок з аналізу та пропозиції щодо вдосконалення спецмашини- прототипу.
- •Розділ 2. Конструкторська частина
- •2.1. Загальна будова угзс-а
- •Основні технічні характеристики угзс –а-131
- •2.2 Зарядка станції
- •2.3. Конструкція мембранного компресора мк-100-120/350
- •2.3.1 Удосконалення мембранного компресора
- •2.4 Розрахунок мембранного компресора
- •55,9531
- •Висновки
- •Список використаної літератури
2.3.1 Удосконалення мембранного компресора
Після опрацювання наявних шляхів удосконалення мембранних компресорів, мною був розглянут і опрацьован патент №2350782 у якому запропонован винахід, який має кращі властивості, ніж аналоги.
Технічною задачею запропонованого винаходу є забезпечення умов якісного компримування газів за рахунок мінімізації «мертвого» об'єму і дотримання плавності , безперервності процесу компримування газу , практично повної відсутності затиснених обсягів .
Технічний результат досягається тим , що мембранний блок компресора містить корпус з розташованою в ньому гофрованої металевої мембраною з поділом робочої і приводний камер , перша з яких з'єднана зі всмоктувальним і нагнітальним клапанами , а друга - з гідроприводом формування пульсуючого тиску рідкого середовища на мембрану. Адекватність внутрішній поверхні робочої камери і поверхні мембрани реалізована за допомогою поступового плавного і щільного прилягання зазначеної попередньо просторово профільованої мембрани до зазначеної внутрішньої поверхні , починаючи від діаметра защемлення мембрани в корпусі до центральної осі його симетрії протягом циклу компримування ( стиснення і переміщення ) газу в робочій камері і його максимального видавлювання через центральні клапани. Така реалізація адекватності поверхонь забезпечує підвищення продуктивності і надійності компресора за рахунок збільшення одиничної об'ємної подачі , зменшення «мертвого» об'єму і зниження напружень в мембрані , особливо поблизу діаметра защемлення мембрани між дисками.
Випробування газового компресора 1,6 МК- 12.64 з новим блоком першого мембранної щаблі показали працездатність і надійність конструкції. Продуктивність і робоче ставлення тисків у порівнюваних компресорах , а так само ступінь стиснення в новому блоці з точністю до 5 % залишилися на колишньому рівні , що говорить про правильність обраного варіанту .
Порівняльні ресурсні випробування показали , що довговічність роботи ( напрацювання до руйнування) профільованої мембрани склала близько 1500 год , що приблизно в 1,5 рази більше , ніж у порівнюєш плоскою мембрани.
2.4 Розрахунок мембранного компресора
1. Вибираються додаткові вхідні дані:
1.1. Відносний об`єм шкідливого простору приймають у межах 4 ÷ 7%.
1.2. Показник політропи стискання може приймати значення від 1,05 до 1,1.
1.3. Показник політропи розширення можливо вибрати в межах .
1.4. Гідравлічний опір вхідної магістралі рекомендується приймати від 0,005 до 0,01 МПа.
1.5. Середня швидкість поршня гідроциліндра сср вибирається в межах 1,5÷2,0 м/с.
2. Розраховується степінь стискання газу в компресорі за формулою:
=
де тиск газу на виході з компресора, МПа;тиск газу на вході до мембранного блоку, МПа;тиск газу в джерелі (балонах газозарядної машини), МПа.
3. Знаходиться величина об`ємного коефіцієнта компресора:
.
4. Визначається коефіцієнт дроселювання:
5. Розраховується температура газу на виході з мембранного блоку, К:
55,9531
6. Коефіцієнт підігрівання розраховується зі співвідношення:
5
де і– температура газу на вході до мембранного блоку та на виході з нього, відповідно, °К.
7. Розраховується коефіцієнт подачі компресора:
8. Подача компресора приводиться до тиску у джерелі газу і визначається приведена подача, м3/год:
=,
де тиск, при якому задана подача.
9. Визначається теоретичний об`єм мембранного блоку, м3:
=,
де коефіцієнт подачі компресора;кількість мембранних блоків у компресорі;частота обертання валу компресора, с-1.
10. Розраховується величина прогинання мембрани в кінці стискання газу шляхом вирішення кубічного рівняння (допускається графічним методом):
,
де товщина мембрани, мм;модуль пружності матеріалу мембрани, МПа;межа втомлюваності матеріалу, МПа.
Мембрани для компресорів газозарядних спецмашин виготовляють із легованих сталей, наприклад, із сталі Х18Н9Т.
11. Визначається об`єм нагнітання – мембранного блоку зі співвідношення:
.
12. Діаметр мембрани (по внутрішній межі її стикання між розподільною та мембранною дошками) розраховується при малих прогинах за формулою, мм:
, мм
де – об`єм нагнітання, м3, – прогинання мембрани, мм.
13. Хід поршня в гідроциліндрі дорівнює, мм: де cср підставляється в м/с, а - в 1/с.
,
14. Потужність, що споживається компресором, розраховується за формулою:
, кВт
де підставляється в МПа;- в м3/год.