Кафедри
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393
Переглянути
5 результатів
Результати пошуку
Документ Вибір зазорів циліндро-поршневих сполучень роторно-поршневих двигунів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Тимошевський, Борис Георгійович; Митрофанов, Олександр Сергійович; Проскурін, Аркадій Юрійович; Познанський, Андрій СтаніславовичРозглянуто 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 робочи й 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 випускн-му 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 ча-вунного 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 по-дальшою 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.Документ Дослідження параметрів роботи роторно-поршневого пневмодвигуна транспортної енергетичної установки(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткач, Михайло Романович; Митрофанов, Олександр Сергійович; Проскурін, Аркадій Юрійович; Познанський, Андрій СтаніславовичВ статті розглянуто альтернативу традиційним транспортним енергетичним установкам – установки, які працюють на стиснутому повітрі. Головним елементом таких установок є пневмодвигун, від технічної досконалості якого напряму залежать ефективні та експлуатаційні показники всієї установки. Найбільш доцільним є розробка та створення нового надійного й ефективного пневмодвигуна, який відповідає специфіці й задовольняє всі умови експлуатації на транспортному засобі. Роторно-поршневий двигун РПД-4,4/1,75 відповідає всім необхідним вимогам, а саме: має невелику масу та габарити; є реверсивним; ефективно працює у широкому діапазоні тиску на вході в двигун; забезпечує нормальну роботу за різних температур навколишнього середовища. Розроблена принципова схема екологічно чистої транспортної енергетичної установки на базі роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/1,75 з максимальною потужністю 6 кВт. Отримано зовнішні швидкісні характеристики роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/1,75 для діапазону значень робочого тиску повітря у впускному ресивері 1,2…2,0 МПа. Відповідно до отриманих характеристик максимальні значення крутного моменту пневмодвигуна знаходяться при 1100 хв -1, тоді як максимальні значення ефективної потужності – 1400 хв -1. Визначено складові силового балансу та динамічний фактор транспортного засобу для всіх передач і швидкостей руху для діапазону значень робочого тиску повітря у впускному ресивері 1,2…2,0 МПа. Відповідно до отриманих характеристик роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/1,75 разом з трансмісією на першій передачі забезпечують максимальне тягове зусилля 2,1…3,2 кН. Визначено залежності прискорення, часу та шляху розгону транспортного засобу до максимально встановленої швидкості 50 км/год. Так, залежно від тиску повітря у впускному ресивері необхідний час розгону складає від 20,1 до 30,5 с, а шлях розгону – від 200,2 до 309,3 м. Для підвищення експлуатаційних та економічних показників транспортної енергетичної установки запропоновано регулювання робочого тиску повітря у впускному ресивері роторно-поршневого пневмодвигуна.Документ Особливості кінематики роторно-поршневого двигуна нової конструкції(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Ткач, Михайло Романович; Митрофанов, Олександр Сергійович; Познанський, Андрій СтаніславовичНаведені загальна будова та принцип роботи роторно-поршневого двигуна нової конструкції 12РПД-4,4/1,75 з регульованим золотниковим розподілом повітря. Конструкція двигуна поєднує переваги поршневих та роторних двигунів, що забезпечує низькі значення питомої витрати робочого тіла й високі значення ККД. Розглянутий роторно-поршневий двигун завдяки своїм техніко-експлуатаційним перевагам має широкий спектр застосування у різних галузях промисловості та у складі енергетичних установок різного призначення, на-приклад у схемах комбінованих силових установок транспортних засобів. Досить проста й компактна конструкція при малій вазі запропонованого двигуна забезпечує його невисоку ціну при виготовленні, а також надійність і невибагливість при експлуатації. Роторно-поршневий двигун завдяки рівномірному розміщенню циліндрів у роторі та малій вазі деталей, що рухаються зворотно-поступово, має високу врівноваженість та можливість пуску при будь-якому положенні центрального ротора. Конструкція двигуна, як і для всіх ротаційних двигунів, передбачає відсутність мертвого об’єму. Тобто фактично мертвий об’єм відповідає роботі виштовхування при тиску впуску в компресорному циклі. На відміну від існуючих серійних пневмодвигунів із золотниковим розподілом повітря, розглянута конструкція роторно-поршневого двигуна має можли-вість регулювати фази газорозподілу та режими роботи двигуна за рахунок ступеня наповнення циліндра. Регулювання фаз газорозподілу в досить широкому діапазоні забезпечується за рахунок повороту центрального регулюючого кулачкового вала. Крім того, центральний регулюючий кулачок дає змогу змінювати на-прямок обертання центрального ротора. Розглянута кінематична схема, яка значно відрізняється від кла-сичної схеми кривошипно-шатунного механізму. Проведений кінематичний аналіз схеми руху роторно-поршневого двигуна. Для подальшого розрахунку діючих сил у двигуні запропоновані залежності визначення безрозмірних переміщення, швидкості та прискорення поршня залежно від кута повороту центрального ротора φ. Визначені коефіцієнти гармонічного ряду в зазначених залежностях.Документ Дослідження параметрів роботи роторно-поршневого двигуна(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Тимошевський, Борис Георгійович; Митрофанов, Олександр СергійовичДосить інтенсивними темпами розвивається напрямок застосування енергії стисненого повітря у різних галузях промисловості та транспорті. Найбільшим недоліком при використанні пневмодвигунів є низька ефективність застосування енергії робочого тіла, тобто питома витрата повітря на кіловат енергії, що виробляється. Подані конструкція та основні параметри нового зразка роторно-поршневого двигуна 12РПД-4,4/1,75 з регульованим золотниковим розподілом повітря. Двигун має дванадцять рівномірно розміщених циліндрів, що забезпечує врівноваженість двигуна та можливість пуску при будь-якому положенні ротора. Запропонована схема механізму руху забезпечує досить просту та компактну конструкцію роторно-поршневого двигуна, при цьому значення відносного мертвого об’єму εо обумовлене лише технологічними зазорами та є незначним (εо = 0,015). Конструкція двигуна передбачає наявність центрального регулюючого кулачкового вала, поворот якого дає змогу регулювати фази газорозподілу та режими роботи двигуна за рахунок ступеня наповнення циліндра ε1 у досить широкому діапазоні. Так, значення ступеня наповнення циліндра знаходяться у межах 0,135…0,175. При зменшенні значення ступеня наповнення ε1 спостерігається зниження питомої витрати стисненого повітря при деякому падінні середнього індикаторного тиску внаслідок зменшення площі індикаторної діаграми. Виконані первинна оцінка та аналіз впливу основних параметрів пневмодвигуна на ефективність енергоперетворення в роторно-поршневому двигуні нової конструкції.Наведено індикаторні діаграми при різному значенні тиску робочого тіла на вході в роторно-поршневий двигун. Значення тиску робочого тіла на вході змінювалося у межах 1,0…1,9 МПа, при цьому індикаторна потужність двигуна складала 0,91…1,62 кВт. Подано залежності зміни індикаторних показників двигуна 12РПД-4,4/1,75 таких, як потужність, питома витрата повітря, середній тиск та індикаторний ККД. Установлено, що залежно від навантаження роторно-поршневого двигуна питома індикаторна витрата повітря складає 29,9…18,4 кг/кВт·год, при цьому індикаторний ККД змінюється в межах 0,47…0,83.Документ Підвищення ефективності ДВЗ малотоннажних суден застосуванням добавок синтез-газу(НТУ "ХПИ", 2018) Ткач, Михайло Романович; Тимошевський, Борис Георгійович; Митрофанов, Олександр Сергійович; Познанський, Андрій Станіславович; Проскурін, Аркадій ЮрійовичПри використанні альтернативних палив у ДВЗ, в першу чергу необхідно враховувати їх фізико-хімічні властивості, які вносять значні корективи в спосіб організації робочого процесу і суттєво впливають на ефективні та екологічні показники двигуна й всієї енергетичної установки в цілому. Представлені результати досліджень роботи двигуна 4Ч10,16/9,1 з іскровим запалюванням і зовнішнім сумішоутворенням при роботі на етанолі з добавками синтез-газу. Отримано індикаторні діаграми й діаграми зміни температури газів у циліндрі двигуна при роботі на етанолі та з добавкою синтез-газу. Встановлено, що зростання індикаторного ККД двигуна з іскровим запалюванням на 10,5% досягається при величині масової добавки синтез-газу до етанолу 1...10% за рахунок підвищення коефіцієнта надлишку повітря α до 0,98…1,2 при згорянні суміші етанолу та синтез-газу (для етанолу – 0,85…0,95), що приводить до зменшення теплових втрат, зниження температури відпрацьованих газів і скорочення викидів токсичних речовин, при цьому зростання величини добавки синтез-газу призводить до зростання індикаторного ККД двигуна. Досліджено, що добавка синтез-газу до етанолу зменшує загальну тривалість згоряння суміші на 45% і покращує екологічні показники роботи двигуна.