Воробей Н. Г.

Сортировать по умолчанию названию
  • ВИЗНАЧЕННЯ АБСОЛЮТНОЇ ШВИДКОСТІ ТА АБСОЛЮТНОГО ПРИСКОРЕННЯ ОБ’ЄКТА В ГЕОГРАФІЧНІЙ СИСТЕМІ КООРДИНАТ

    Мета даної роботи – необхідно знайти кутову швидкість обертання рухомого об’єкта та його прискорення в географічній системі координат, якщо складова відносної швидкості об’єкта на північ VN , а на схід - VE , а кутова швидкість добового обертання Землі - 3 . Рух об’єкта (точку О) ми задаємо в сферичній системі координат . Рух об’єкта зі складовою швидкості VN спричинений зміною кута , а зі складовою VE - географічної довготи . Тому кутова швидкість напрямлена перпендикулярно до площини паралелі,та паралельна кутовій швидкості обертання Землі 3 , а кутова швидкість напрямлена в бік, протилежний напряму осі. Записуючи проекції останнього виразу, враховуючи певні підстановки та алгебраїчні перетворення, отримаємо вирази для визначення абсолютного прискорення об’єкта в географічній системі координат. Місце перетворень найпростіших рухів твертого тіла в техніці В інженерній справі мають широке поширення перетворення найпростіших рухів твердого тіла: перетворення одного поступального руху в інший поступальний рух; перетворення обертального руху відносно однієї осі в обертальний рух відносно іншої осі; перетворення поступального руху в обертальний і навпаки; комплексні перетворення рухів, наприклад перетворення поступального руху одного тіла в обертальний рух іншого тіла, який викликає поступальний рух системи в будь-якому напрямку. Метою роботи є детальне з’ясування всіх цих перетворень. Прикладом перших перетворень може бути простий кулісний механізм, блочні механізми. Перетворення обертальних рухів дуже поширене в техніці. Якщо осі обертання паралельні чи перетинаються, то обертання можна передати за допомогою зубчастих та фрикційних передач. Перетворення обертальних рухів з паралельними осями реалізується за допомогою пасових або ланцюгових передач. Основою для кінематичного розрахунку цих передач є припущення, що в системі немає ковзання, зазорів між зубцями коліс, а паси, ланцюги тощо не деформуються. Це означає, що швидкість на ободі зубчастих коліс, які знаходяться в зчепленні, та швидкості на ободах шківів пасових і ланцюгових передач однакові. Основою перетворення поступального руху в обертальний є кривошипно- шатунні механізми. Прикладом перетворення поступального руху в обертальний і навпаки є колісні транспортні засоби всіх видів. Дуже широке поширення має перетворення обертального руху в поступальний і навпаки спостерігається у гвинтових механізмах. Комплексні перетворення також дуже поширені в техніці і охоплюють собою такі перетворення, які мають не менше трьох найпростіших рухів у будь-якій комбінації(дверні замки, велосипед, турбінні двигуни, планетарні механізми тощо)

    Переглянути
  • ПРУЖИННО-КУЛАЧКОВА МУФТА

    Ці муфти застосовуються при невеликих швидкостях і моментах. Зі збільшенням швидкості різко зростає сила удару кулачків, що викликає шум, прискорений знос і викришування крайок кулачків. Кулачкові муфти на відміну від фрикційних і зі зрізними штифтами через високу стабільність пружних властивостей пружин можуть бути відрегульовані на передачу крутних моментів, що змінюються в досить вузьких межах. Це одне з достоїнств кулачкових муфт. Однак слід мати на увазі, що у міру зносу кулачків і шліців (шпонок) величина сил тертя може значно змінюватися, що зробить вплив на чутливість муфти до перевантажень. Окружна сила Р (Рис.1), діюча в зачепленні, викликає осьову силу S = P · tg, яка прагне вивести кулачки із зачеплення. Сила S врівноважується силами тертя на кулачках, в шліцевому або шпонковому з'єднанні і натягом пружини Q.

    Переглянути
  • РЕСУРСО-ЕНЕРГООЩАДНИЙ ПРОЦЕС ЕКСТРУЗІЇ ПОЛІМЕРНИХ ТРУБ

    Із початку третього тисячоліття обсяг виробництва полімерних труб суттєво зростає. Аналізуючи дані статистики, рисунок 1 [1], можна з впевненістю стверджувати, що ринок України все більше насичується поліетиленовою трубною продукцією, яка активно застосовується як в новому будівництві, так і при ремонті старих трубопроводів. Такий попит на полімерні труби пояснюється тим, що вони можуть протистояти достатньо великим деформаціям, при цьому не втрачаючи своєї роботоздатності.Полімерні труби воготовляються екструзійним методом і при цьому одним з основних завдань є зменшення допусків на геометричні розміри виробів і створення на цій основі ресурсо- енергоощадних технологій. Принципова схема безперервного процесу виготовлення полімерних труб наведена на рисунок 2. Гранульований полімер подають у бункер екструдера 1, де відбувається плавлення, гомогенізація, створення тиску і видавлювання розплаву через формуючу головку. У пристрої 3 здійснюють калібрування трубної заготовки та її часткове охолодження. Подальше формування та остаточне охолодження здійснюють у вакуум- ванні 4 і ванні зрошення 5. Тягнучий пристрій 6 забезпечує переміщення труби крізь усі пристрої після екструдера, далі їх нарізають пристроєм 7. Після чого труби надходять до приймального пристрою 8. На сьогоднішній день актуальною проблемою лінії для виробництва полімерних труб є поздовжня різнотовщинність, яка може бути викликана перепадом тиску і температур, що в свою чергу призводить до збільшення допусків на геометричні розміри і, відповідно, перевитрат сировини. У наш час гостро поставлена проблема ресурсо-енергозаощадження, а тому такі перевитрати є небажаними у виробництві. Для вирішення цього питання доцільно встановлювати між екструдером і формуючою головкою об’ємного дозуючого насосу шестеренного типу, який має жорстку напірну характеристику. Такий насос зменшить пульсацію тиску і продуктивності, тому перевитрати матеріалу знизяться до 1-2% проти 5- 8%у екструдерах без шестеренного насосу. [2]. Нові технічні рішення щодо екструзійного обладнання дають змогу зменшити енерговитрати і покращити якість продукції, а використання шестеренного насосу, дозволяє зменшити витрати енергії на екструзію полімерних труб.

    Переглянути
  • ВИЗНАЧЕННЯ ВИСОТИ ЗАЗОРУ В ШЕСТЕРЕННОМУ НАСОСІ

    Полімерні труби набувають все більшої популярності серед споживачів. Це насамперед пояснюється їх низькою вартістю в поєднанні з хорошими споживчими характеристиками, такими як: довговічність, міцність та стійкість до деформацій. В розвинутих країнах Європи полімерні труби в системі водопостачання витіснили майже всі інші види труб [1]. Зважаючи на високу популярність полімерних труб та на темпи зростання динаміки їх використання, постає питання створення нового високоощадного обладнання для їх виготовлення. Близько 60% полімерних матеріалів переробляється методом екструзії. Черв’ячні машини, які при цьому використовуються є малоефективними, так як в таких екструдерах для тсворення тиску та дозування розплаву використовується черв’ячний насос, який викликає пульсацію тиску на вході в екструзійну головку. Приклад: розглянемо полімерну трубу 32 з товщиною стінки 3,6 мм та допуском на товщину +0,6 мм: 0,6 32 3,6   . Це значить, що при циклічній пульсації продуктивності труба повинна виготовлятися з товщиною стінки 3,9 0,3  . Таким чином, мінімальна товщина стінки згідно ДСТУ Б В.2.7-151:2008 становить 3,6 мм, а фактична реальна товщина стінки складає 3,9 мм, що веде до перевитрат сировини та енергії. Рішенням проблеми може бути встановлення між екструдером і формуючою головкою об'ємного дозуючого насосу шестеренного типу, який в схемі екструзії виконує подвійну роль: 1 – відсікає пульсації тиску і продуктивності, які відбуваються в основному екструдері, 2 – розвантажує основний екструдер за рахунок зменшення тиску, що дає можливість підняти його продуктивність. Основним параметром який характеризує ефективність насоса є його продуктивність, яка визначається за формулою:де Qф - фактична продуктивність, Qт – теоретична продуктивність, розрахована на теорії зубчатого зачеплення, Qвт – втрати продуктивності в зазорах шестеренного насоса, які можна визначити за формулою (2), [2]:де U – швидкість рухомої поверхні в зазорі; b – ширина зазору, P1 і P2 – тиски на вході і виході з насоса, L – середня довжина зазору, h – висота зазору. Перша складова рівняння визначає рух розплаву за рахунок перепаду тиску на вході і виході з насоса, друга складова – це рух рідини в протилежному напрямі за рахунок її прилипання до рухомої поверхні. Приймаючи до уваги те, що поверхні тертя змащуються за рахунок розплаву, друга складова не повинна перевищувати значення першої, так як це призведе до «сухого» тертя між поверхнями і, як наслідок, - до виходу з ладу насоса. В цьому разі втрати розплаву повинні складати не більше 10% від фактичної продуктивності. З формули 2 видно, що втрати продуктивності найбільше залежать від висоти зазору і від встановлення його правильного значення. При значному збільшенні величини зазору будуть відбуватися значні втрати потоку та впаде жорсткість напірної характеристики, а при зменшенні висоти зазору до нуля поверхня шестерень не буде змащуватися. Взаємозв’язок між висотою зазору і в’язкістю при критичних обертах може бути представлено рівнянням (3): Це рівняння може бути використане для визначення мінімально можливої величини радіальних зазорів у шестеренному насосі при відомій в’язкості та перепаді тисків.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ ТИСКУ СТВОРЮВАНОГО ШЕСТЕРЕННИМ НАСОСОМ ВІД ЗАГАЛЬНОГО ЗАЗОРУ В З’ЄДНАННЯХ НАСОСА

    Полімерні труби – продукція, що застосовується практично у всіх інженерних комунікаціях. Аналітики прогнозують: до 2018 року попит на труби з різних полімерних матеріалів буде збільшуватися на 8,7% щорічно. [1]. Екструдери складають найбільш важливу частину обладнання по виготовленню полімерних труб. Останнім часом в лініях для виробництва полімерних труб все частіше використовується шестеренні насоси, використання яких дає змогу зменшити перевитрату сировини до 1% проти 8% в установках без шестеренного насоса. Проте, не зважаючи на ці дані, перевитрати в насосі все ж спостерігаються. Насамперед вони обумовлені наявністю зазорів. Моделювання процесів перенесення розплаву з зони низького тиску в зону високого тиску досить складний через те, що він описується комбінацією трьох видів перенесення: дискретне перенесення основної частини розплаву міжзубними впадинами шестерень, перенесення частини розплаву граничною поверхнею (рух Куетта) і перенесення розплаву за рахунок градієнту тисків (рух Стокса). Причому напрямки градієнтів перенесення для цих рухів в різних зонах насоса то співпадають, то протилежні. Таким чином результуюче перенесення може бути представлене залежністю: вт Q Q Q ф  т (1) де Qф - фактична продуктивність, Qт - паспортна продуктивність, Qвт - сумарні втрати продуктивності в зазорах шестеренного насосу. Одною з основних задач при високоточному дозуванні є визначення взаємозв’язку між величиною робочих зазорів, в’язкістю і тиском. Якщо прийняти, що всі зазори в насосі плоскощільові, то рішення рівнянь Навье- Стокса з рядом обмежень дає змогу отримати залежність для Qвт [2]:В цій залежності основним чинником який впливає на втрати через зазори є їх величина. Коли h 0 то вт Q  0 , і навпаки, коли h то Qвт   . Приймаючи до уваги, що в нових насосах втрати через зазори не перевищують 10% від Qт , де 2 Q m z b n т = 6,5    [3], то залежність між тиском, який може створювати насос і величиною його зазорів може бути приведена виразом 3: Із залежності видно, що при збільшенні перепаду тисків в НШ величина зазорів повинна зменшуватися. Таким чином, регулюючи внутрішній опір шестеренного насоса зміною величини зазорів можна змінювати жорсткість напірної характеристики насоса і відповідно величину коливання продуктивності на виході з насоса.

    Переглянути