ВВЕДЕНИЕ 4
1. Аналитический обзор и перевод с английского языка иностранных источников на тему классификация компрессоров по типу и строению 6
1.1 Обзор и перевод статьи «A novel vapor injection structure on the blade
of a rotary compressor/ Новая конструкция впрыска пара на лопатке роторного компрессора» 6
1.2 Обзор и перевод статьи «Estimation of leakage through radial
clearance during compression process of a rolling piston rotary compressor/Оценка утечки через радиальный зазор в процессе сжатия вращающегося поршневого компрессора» 19
1.3 Обзор и перевод статьи «Analysis of the Vading concept-a new rotary
piston compressor, expander and engine principle/Анализ концепции Вейдинга - новый роторно-поршневой компрессор, расширитель и принцип работы двигателя» 26
1.4 Обзор и перевод статьи «Numerical study of the reed valve impact in
the rotary compressor by FSI model / Численное исследование воздействия лепесткового клапана на роторный компрессор по модели FSI» 35
2 Обзор погрешностей геометрии и построение упрощенной 3D модели роторно-поршневого компрессора (РПК) на основе имеющихся данных 47
2.1 Построение РПК в программной среде CATIA V5 52
2.1.1 Статор 52
2.1.2 Ротор 53
2.1.3 Проектирование сборки 55
2.2 Проверка работоспособности и выводы 59
3 Разработка технологических мероприятий направленных на повышение производительности роторно-поршневого компрессора 61
3.1 Виды покрытий 61
3.2 Применение в производстве 62
3.3 Процессы нанесения керамического покрытия 63
3.3.1 Плазменное напыление 63
3.3.2 Детонационная пушка 64
3.3.3 Кислородно-ацетиленовый порошок 64
3.3.4 Кислородный ацетиленовый стержень 65
3.4 Распыление с помощью детонационной пушки 65
3.4.1 Преимущества керамических поверхностных покрытий 67
3.5 Эксперимент 67
3.5.1 Выбор материала 67
3.5.2 Процесс нанесения керамического покрытия 68
3.5.3 Покрытие из оксида алюминия 68
3.5.4 Покрытие Оксид алюминия + 40% покрытие титаном (титанат
алюминия (Al2TiO5)) 70
3.5.5 Микротвердость по Виккерсу 72
3.5.6 Анализ с помощью сканирующего электронного микроскопа
(СЭМ) 72
3.5.7 Микроструктуры оксида алюминия с покрытием 74
3.5.8 Микроструктуры оксида алюминия с титановым покрытием... .75
3.6 Результаты разработки технологических мероприятий 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 79
ПРИЛОЖЕНИЕ
Основной задачей машиностроения, автомобилестроения и двигателестроения было и будет повышение эксплуатационных характеристик производимой продукции, сохранение и увеличение ресурса и срока службы продукта, при единовременном уменьшении размеров и массы. Однако, постоянный рост стоимости запасных частей, низкое качество производства, побуждают вести разработку новых технологий, направленных на повышение качества изготовления и восстановления, позволяющих повысить долговечность и износостойкость деталей, узлов и агрегатов во время эксплуатации.
Целью работы является повышение износостойкости роторно-поршневого компрессора, за счет разработки и внедрения технологических мероприятий в процесс создания деталей компрессора.
Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:
1.Обобщить сведения об используемых видах компрессоров.
2. Выявить возможности разработки технологических мероприятий направленных на повышение КПД и износостойкости роторно-поршневого компрессора.
Объект исследования: Роторно-поршневой компрессор.
Предмет исследования: внедрение и разработка технологических мероприятий.
Методы исследования. Экспериментальный метод исследования, метод статистической обработки информации и метод моделирования 3D- модели роторно-поршневого компрессора.
Гипотеза исследования: разработка и внедрение дополнительных технологических мероприятий при производстве роторно-поршневого компрессора будет способствовать повышению производительности компрессора и его износостойкости.
Научная новизна исследования
Обобщённые сведения по внедрению технологических мероприятий направленных на повышение КПД и износостойкости деталей компрессора.
Практическая значимость работы: Возможность увеличения
долговечности роторно-поршневого компрессора.
На защиту выносятся:
1. Обобщённые сведения по внедрению технологических мероприятий направленных на повышение КПД и износостойкости деталей компрессора;
2. Возможность увеличения долговечности роторно-поршневого компрессора;
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных на семинарах кафедры «Энергетические машины и системы управления» и на конференции.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 печатных работы в сборнике научно-практической конференции «Студенческие Дни науки в ТГУ».
В данной выпускной квалификационной работе была затронута актуальная проблема сопротивления деталей к износу в различных условиях эксплуатации. Было собрано большое количество материалов как отечественных, так и зарубежных авторов. Проведенные анализы и собранная информация помогли разобраться в устройстве и принципе работы роторных компрессоров. Был проведен анализ магистерской работы 2015 года на тему «Разработка конструкторских и технологических мероприятий, направленных на повышение эффективности применения роторно-поршневого компрессора», и сделаны выводы о конструкции разработанного компрессора, после чего на основе полученных данных проводилась работа по созданию SD-модели роторно-поршневого компрессора (упрощенного вида).
Создание SD-модели проводилось в программе Catia v5 - Dassault Systemes. Также, было описано поэтапное создание отдельных элементов компрессора. было принято решение о разработке мероприятий
направленных на доработку конструкции компрессора и проведения дополнительных технологических мероприятий, связанных с повышением производительности компрессора.
После создания SD-модели компрессора, было принято решение о внесении дополнительных технологических мероприятий во время производства роторно-поршневого компрессора. Далее, проведен анализ мероприятий направленных на повышение характеристик роторно-поршневого компрессора при помощи напыления керамического покрытия. Также, был проведен эксперимент и исследована разница, наблюдаемая в двух типах покрытий, при напылении детонационной пушкой. Внедрение данных мероприятий позволит значительно повысить износостойкость деталей компрессора и продлить срок их службы.
