Рабочий процесс безмасляного кулачково-зубчатого вакуумного насоса (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 621.521 ББК 30 Райков А.А. Рабочий процесс безмасляного кулачково-зубчатого вакуумного насоса : монография / А.А. Райков, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2013. – 184 с. ISBN 978-5-7882-1431-3 Представлены основные конструкции бесконтактных безмасляных вакуумных насосов и их откачные характеристики. Приведен обзор методов расчета рабочих процессов насосов объемного действия. Создана математическая модель расчета рабочего процесса безмасляного кулачково-зубчатого вакуумного насоса. Описаны экспериментальные исследования этого насоса и получение индикаторных диаграмм и диаграмм температуры. Проведено расчетное и экспериментальное исследование течения газа во входном и выходном трактах насоса. Проанализировано влияние основных геометрических параметров рассматриваемого насоса на его откачные характеристики. Предназначена для студентов, изучающих дисциплины «Роторные машины» и «Машины динамического действия». Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: д-р физ.-мат. наук П.П. Осипов канд. техн. наук Е.И. Капустин ISBN 978-5-7882-1431-3 © Райков А.А., Саликеев С.И., Бурмистров А.В., 2013 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2013 2

Стр.2

СОДЕРЖАНИЕ Основные условные обозначения и термины ............................................ 5 Введение ........................................................................................................ 7 Глава 1. Безмасляные вакуумные насосы ................................................ 13 1.1. Двухроторный вакуумный насос типа Рутс ...................................... 18 1.2. Кулачково-зубчатый вакуумный насос ............................................. 23 1.3. Винтовые вакуумные насосы ............................................................. 38 1.4. Спиральные вакуумные насосы ......................................................... 42 1.5. Выводы ................................................................................................. 47 Глава 2. Экспериментальное исследование КЗВН .................................. 49 2.1. Описание объекта исследования ........................................................ 49 2.2. Выбор датчиков для снятия индикаторных диаграмм ..................... 52 2.2.1. Тензометрический метод......................................................... 53 2.2.2. Пьезоэлектрический метод ..................................................... 57 2.2.3. Емкостной метод ...................................................................... 62 2.2.4. Резонансный метод .................................................................. 63 2.2.5. Индуктивный метод ................................................................. 64 2.3. Описание экспериментального стенда .............................................. 69 2.4. Методика проведения испытаний ...................................................... 74 2.5. Обработка результатов измерений ..................................................... 80 2.6. Обсуждение результатов ..................................................................... 85 2.7. Определение коэффициентов расхода входного и выходного трактов КЗВН .............................................................................................. 88 2.7.1. Стенд и методика измерения .................................................. 89 2.7.2. Обработка результатов ............................................................ 93 Глава 3. Математическое моделирование рабочего процесса КЗВН .. 105 3.1. Состояние вопроса по теоретическому и экспериментальному исследованию КЗВН и других прямозубых насосов ............................. 105 3.1.1. Моделирование рабочего процесса бесконтактных вакуумных насосов .......................................................................... 108 3.1.2. Моделирование течения газа в каналах сложной геометрии109 3.2. Основные положение и допущения ................................................. 115 3.3. Математическая модель рабочего процесса КЗВН ........................ 115 3.4. Вычисление быстроты действия насоса .......................................... 118 3.5. Геометрия рабочей полости .............................................................. 119 3

Стр.3

3.6. Построение окон всасывания и нагнетания .................................... 129 3.7. Геометрические параметры исследуемого насоса .......................... 130 3.7.1. Расчет зависимости объема полостей всасывания и сжатия– нагнетания от угла поворота ротора. ............................................. 133 3.8. Описание алгоритма расчета перетеканий газа через зазоры роторного механизма ............................................................................... 137 3.8.1. Зависимость геометрических характеристик каналов от угла поворота роторов ..................................................................... 137 3.8.2. Методика расчета перетеканий через щелевые каналы ..... 144 3.8.3. Объединение перетеканий по направлениям движения газа146 3.8.4. Учет тепловых деформаций. ................................................. 147 Глава 4. Результаты математического моделирования и анализ влияния геометрических параметров на рабочий процесс ................... 149 4.1. Сравнение экспериментальных и расчетных данных .................... 149 4.2. Анализ влияния геометрических параметров на рабочий процесс154 4.2.1. Зазоры роторного механизма ................................................ 154 4.2.2. Протяженность окна нагнетания .......................................... 159 4.2.3. Ширина зуба ротора .............................................................. 163 4.2.4. Межосевое расстояние и радиус расточки корпуса............ 166 Заключение ................................................................................................ 169 Литература ................................................................................................ 171 4

Стр.4