автореферат диссертации по , 05.06.01, диссертация на тему:ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ РОТАЦИОННОГО ВАКУУМНОГО НАСОСА ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО НАДЕЖНОСТИ

mtBfciBpcTBo шею и сгедюо авщлыкяо (краэсваянн

р с • с р

кюдоскимь-даог ивстеетт сдождоаяйспшшго

БИНЕ8В РШТ ЭНВЕРОвИЧ

» * s

ИСОВДИШАШВ КОНСТШЩЩ! РОТАЦИОННОГО ВАКУУМНОГО НАСОСА ДОИШШ. УСТАНОВОК С ЦКДЫО ООВЫВЕНИЯ ИХ) ндданосга

Спецявльиосгь 05.06.01 - "Сельскохозяйственные ■

гядоиалаорвтавяне маши

Автореферат днооерхащш ва соиокание учено* ствпен* кандидате твхгагчеомпс наук

Ростов-иа-Доад 1980-

хоэяйотаеввого маввяоотроевия. - ' ¿ ■■■"■>- ' v ; -, - '

' Л ; Научный руководитель кандидаттехничеокшх наук,. ■ л" ' ;V. доцевт';Хоая«в"1;А1 ; ;

' ■ Официальные омовевты: % " -■ -

доктор техничеокнхваук, профессор Raptan oí I.D. -

■ кандидат'технвчеоких ваук Bithëiiko» И.It.; ч"

:■.-.. «;,■■ • ¡ . . . •.••.>•<..•• j •• •. '. ,. -:■■.■■ ; ' .. ..• :

Ведуцая организация г,- - Прси8водотвевнов ооьвдинение /:Д: \ "KjpraecexinaaV г.Курган . .<

'. Эащшта двооертааии ооотоится 1980 Г» .

< » № qacoi вазаоедавии споциалиаировацногоооэега Д-063.27.02 .Рмтовского-ва-Довуипститттаоельскоховяйсхвенаогоиаввноо^ое-^иия <ЗМ010^;г.Роо»с®-на-Дсяу;т01-в,^'пл.Г8гар1^ ' Л. О диссертацией можно овиакошпься в библиотеке .нввтотута..

\ V, ; V Автореферат равослан «¿L* &¿U<r 1980 г..' V

УчВяый секретарь сленивляэир авав в ого

Совета • ' .. ■■■',■■"■,

• к.т.в., дсцевт .:■""_'"■ ■■

РовеньковЕ.Д.

.-.Г'-. г ... -

^ • '' ,^'v ; \ [í "¿'.i-.- Í • •

J. ь,. _ "S - 4

-л? - .

- г -

ОШАЯ ХАРАЮЕРЯСШКА РАБОТЫ

Актуальность темц. Иероориятая со ускоренном? развитию яа-в относ одства, разработашше ш JOST съезда КЮС, позволили к концу пятилетка повисать уровень кэхшшзащш лЗвотноводства до 85i. Однако пройэвода талькость труда зависит на только от ноличаотва пригаеняешх шип, но я от их надёжности. Это особенно вакно при эксплуатация д он ль? ¿у л уста «обок , так как она работают в контакте с зввотнша, воздействуя паях оргаиизы.

Потери от использования неисправим дошшшх установок .согласно исследованиям Кокориной О.П. .Нутосана В.И. я др.. составляют до от валового шдоя молока« Заболевания коров, плохое воспрсдазводекв& шишства вызвано наруайнаеы вакуумного режима установок. По данным Шфтуыяна B.C. я Стрешшш В.А; от 20 до 6QS обсдвдоватшх пш установок эксплуатировалась с нарушением вакуумного реявма, установленного РОСТ 11730-73. Основной причиной этих нарушений ла&яось сна жена в производительности вакуумных насосов, обусловленное ах недостаточной надёжностью. Несмотря на вашюеть проблемы в настоящее время известно небольшое число работ, п освящённых пошаеш'-ю надежности вакуушдах насосов довльшх установок. 2 основном эта исследования заключались в следующей:

1. Опраделеняе надёгдюста серийно -выпускаемой установки с помощью статистических доцшх, получешшх » эксплуатации и о одерни зоиля конструкции ш основе это;! нвфорыадав. Исследовакая требуют больных затрат вренеиа и средств, а результата не ыогут бить использованы полностью при создании новой установки т.к. вредно -лагают повторение только акалогячних ситуаций;

2. Конструктивные изменения иа старой схема. Эта изменения в основном сводилась к п^амснаш:» штариалов деталей наоо-сэ с различными фяаико-кеха im ческами- свойствами, без необходимых предвари такьнг;;; цсследоа.;ия:1. Например, на пыле ни а па лопатю» твёрдых иетлллов по провело к оявдаемому повышению надёжности вследствие пвмиимя ^a.^r.ia треки л, проявавиегося в переходе от упругого контоЕхцрозйния ь «аре трения к шкрорззаодю,-а применение грайи товнх лопаток без прочностных расчётов к быстрому их накосу н разруазнио.

Во лзбзэанне потерь иэобходимо ври проектировании повой : доил iv! Öi установка с достаточной степенью точное та предсказать мои-кгт иаруяокяя гаиу/шалл юиш.и ,. ujjiuiuiuxu иожена шар оизво-

датвльиостя ъэкуумног аозаойя'лт отего сд'л

ушвл& юиш.и,. юцданиох'а'с » rMm Я1 ¡следования яе

тЛш» ssä^WS-Hc: а процессов,

шд. ян. К. А) Тимратд OLEUMS

иротеююцях а насосе. что * определяло актуальность вчвранпоИ темы исследований.

Цель исследований» Научение кояотруимя ротационного вакуумного насоса доильных установок для выявления сроиесоэ {ормирп -Вбняя закона изменения производительности в зависимости от тот -ности изготовления, степени взноса деталей насоса, построения аналитической модели этчго процесса л решение на этой основе прикладных вопросов по оценке и пояшиенвю его додёяносгп.

Задачу исследований, Для достижения поставленной цели осле определены следующие задача:

провести статистзчесиув оценку надёжности вакуумной системы для вмяаченая причин, б^зывэших недопустимое уменьшение производительности Ш а выяснить особенности процесса литера работоспособности;

исследовать конструкцию ВН для разработки модели форивро -ваяая закош изменения выходного параметра (производительности)! разработать модаль отгаза ВН;

разработать методику оценю надёжности коне трутни на стадии проектирования;

вссдэдовать путп поююнвл надеяности ВИ с помощью разработанной методам.

Объект исследований. Ротационная пластинчатый вакуумный насос доильных установок.

Методика вссдадоватой. Для реализация поставленной целя применялись обше^пятне метода ко исследований с учётом особен -ноотей эксплуатации довльяых установок: длителышх »гсплуатацпон-нше исследований, планвроьз'шя эксперимента, аналитического моделирования, моделирования на ЭЦШ и оригинальные - специальные тодвкя стендовых исследований, Экономя чес кпя эффективность ре -эультатоь исследовании определена по действующей в сельхозмашиностроении методике.

Натчная повязка. Разработана модель процесса формирования зако)а изменения прсязвадительностя вакуумного насоса в завися -мости от точности изготовления и степени взноса его деталей;

Разработана аналитическая модель далкения лопатка в пазу ротора, дашзя взаимосвязь геометрических размеров деталей насоса, кинематических особенностей конструкций, усилий, действуших на лопатку, позволяющая производить прочностные расчёты конструкция н расчёта скорости износа пар трения;

Экспериментально исследованы процессы износа лопатки вакуумного насоса в разработана{методика расчета интенсивности н скорости износа с учетом особенностей его работы;

Разработана модель отказа вакуумного насоса на основ« параметрических критериев;

Газработа на методика оценки надежности вакуумного насоса для использования ее в инженерных расчетах на етапе проектирования;

Разработан метод повышен»« надежности вакуумного насоса, основанный на применении нового материала лопаток« реалязуюоего эффект "безнзносного трения".

Помимо основти положеьий к научной новизне можно отнести решение следующих вопросов;

Впервые экспериментально исследован характер движения лопатки ВН в пазу ротора* что позволило выявить ковие качественные стороии процесса работы насоса к явилось предпосылкой к создано» модели формирования закона изменения производительности.

Практическая цвпюсуь и геалиундо Результатов исследований Модель процесса формированиязакона изменения производительности позволяет получить ходичествешше зависимости изменения ее во вре• ыекн, рассчитать комплекс сил, действующих ка детали, определить скорость износа труитсся пар, произвести прочноотиые расчеты при изменениях конструкции. Использование предложенной модели для оценки надежности дает возможность предсказать момент отказа ВН, Это значительно сокращает расхода времени и средств с момента создания новой констругсщш до ее серпЯного производства. Результата исследований внедрены в КБ э-д^ Кургансельмаш" и дали экономический эффект 32126 ру<5. Полученные результаты испольэовато также для определения научно-обоснованного объема запасных чао-тей и периодичности технического обслуживания на стадии проектирования. Подтверждением этого служат рассчитанные па основе предлагаемой методики нормы расхода зашсннх частей ж перисдачност* технического обслуживания для вакуумного насоса УВУ 60/45 доильной установки, которые внедрены во Всесоюзном научно-исследовательском и технологически институте монтажа, эксплуатации и ремонта машин и оборудования урвотноводческих и птицеводческих берм ШМГОШ) и дали экономический вффетет 181920 руб. '

На защиту выносятс^ положения, изложенные в рубриках "Научная новизна", "Практическая ценность".

Аппообачия работы. Матери зла диссертации доющдюйлясь па научно-технических конференциях прсфзссорско-лрепатавчтельского состава PiJCÏJa (IS75, 1976, 1978, 1979 гг.); на Ш коучно-техничео-кой конЗ-еровдив молодых ученых ffi-ШВШа г.Lia нега (1975 г.). Двс-евртзгшя рассматривалась я оОсуздалзсъ ш научных эаседэш1ях ка -4«др "Автоматизация сельс кохо зяйотвенного нрои зводства " я "Саль -скояозяйствешше юшеш" ?ИС)Иа.

Публикации. По теме диссертаций опубликовано 7 работ, из них 6 - в центрально!! печати.

Объём рабэтц. Диссертация состоит из введения, шеста разделов , списка исяошьзов^шой литература (90 наименований, из них II - иностранные), прило^знля.

Диссертация взлолсена на 207 страницах, содерлшт 114 стра -ниц текста, 47 страниц приложения, 54 иллюстраций, II таблиц.

СОДЖШШ РАШШ

Ввелоние. Изложено народно-хозяйственное и научное значение по облили, цель п задачи псследоданяя.

ПоовдК та эле^ посвящен алализу конструкций ВН дал лояльных установок, обоснованию строгого ооблпдешп введенного реленма и ви-яскшшю причин его неустойчивости в период оксплуцтации установок, о ira лазу основных исследований по ловишешю надёжности вакуушшх насосов дня доплышх установок. Сформулирово ны дела и задача теоретических я экспериментальных исследований, коне тру кто вшх разработок.

Технологи ческа л схеш доильной установки определена прпня -тип в 1встояИ90 вреш способом доеная коров. Основной системой современной доилыюЭ установки является вакуушшя, режим работа которой определяется «¿»аязводательностью ЬН, Ретроспективный аналаз конструкций адютшшх жсосов дня доильшх установок позволяет ут-верздать, что наиболее пврспектавдам, с точка эрвшш изготовления и эксплуатлцсп, является ротхщ«окгшЛ пластинчатой та« шсосоз.Зтот Tiin Ш испшгьзуотся в настоящее взош ла всех вь!пус;ао:.:нх доилышх усг.шоькпх в ССС? и за рубежом. В систем дапиндотштих к выпуску Я XI.пятилетке, предусмотрена у ота п озш» пап ¡;'J о:iх пластинчатых

Оши го, от л:.; о от ряд ¡[здйя-кттов 'л oc:iûi:ko;î зз цах - аэадашиае проазке/штмшэся) в процессе э теплу» гсгл::1, которое шуушег ваку-умно:: ДООИЛЯ.

В связи с ахам рассмотрено влияние" изменения вакуумного реяаыа «а продуктивность коров. Установлено, что в результате несоблюдения установленных ГОСТ 11730-73 параметров вакуумного реаииа возрастает количество заболеваний коров иаститаш» нарушается качествен -нов воспроизведение потомства скота. По данным Мутовина В.И.средняя продоляительность жнэнв коров в колхозах а совхозах не превыше* 5,5-6,5 лет« в то время как естественный биологический шнв-щи равен 10-12 годам. Обследования, проведённые Сибирской ШС, показала, что 2СЙ установок из ,часла обследованных имеют в ев справные Ш т.к. пра внешне удовлетвори тельной работе не создает необ-ходаыой величины разрежения в си с той о после отработка 1000-1400 часов. Это является следстш ем недостаточной надёжное та деталей насоса.

Анализ работ Стремнина В.А., Крешика Б.А. а др., провода в-Ещкея с цальв повыиания надёжности ва думного насоса, выявал недостатки как статистических исследований, так и конструктивных изменения, не подтвержденных расчётами надёжности. Этот анализ позволял сделать внвод о необходимости исследований коне тру ищи для выяснения процессов протека кмщх в насосе, влияющих на его производительность и создана я на их основе методов оценю надёжности ВН из стадии проектирования.

Второй Раздел посвящен исследованаш надёшостп ва куушого насоса с целью выявления причин, вызывающих нарушение вагу умного решиа о ах основных характеристик. Для этого разработаш методика расчета иинимально-донустнмоЛ производительности «насоса как критерия отказа 1 произведён №dm) основных показа талей надежности Bit, разработаны методики проведав я хозяйственных исследований в обработки получеиной виО-оршьт!, исследованы процессы изменения производительности и износа декаде Л насоса в процессе эксплуатации.

Анализ условии работа конструкции BU а зоотехнических требований позволяя определить ¡юшшматуру показателей надёжности, которые Heoöxo.rjii.io оценить, г.о.

Вероятность безоткизнаД работа P(t) ;

Средняя на^оотгз н.э отказ tep. Для получения этих показьтелой проводился расчёт критердя работо-CD0Cr.fi: юс та ВН, ociioB'Hiiuiiï па зоотехнических требованиях, конструктивных и геометр;; их особенностях валунной си о теш. Мето-дикя расчётов Pit), tcf U.mia н рн годны для и с пользования пря оценке иадёздюста л »dois доильной установки унифицированного ряда.

Снясноние цричин, вызывают х ynenunwie производительности

ВН. производилось о помощью исследований надёжности вакуумной система доильной установки УДТ-6 "йндем".

В результате обработка ш анализа полученной информации установлено, что причиной нарушения вакуумного ревдш являются лопатка ВН. Ми ни га л ьно-допу с тш ое значение производительности достигается через Тер = 1020ч , а с &ер 0,9 761 ч . Процент, простоя по причине износа лопаток достигает 805 от простоев системы.

Исследование процессов изменения производительности Ш и износа его деталей внявило их линейный характер и позволило определить геометрические параметры деталей, износ которых оказывает влияние из производительность насоса. Тйк износ лопатки Щ по толшине в ширина является причиной возникновения отказа.

Проведёшше исследования выявили причину отказа в характер изменения выходного параиетра ОН. Однако она не могут бить полностью использованы при разработке новой конструшия т.к. ие вскрн -вают механизма влияния износа и точности изготовления деталей насоса на производительность, что необходимо для прогнозирования отказа НН при изменении размеров и ^звко-меланичеекзх свойств используемых материалов деталей.

Третий раздел посвящен разработке модели процесса формирования закона изменения производительности ВН в зависимости от точности изготовления и степени износа его деталей.

Исследования Ирещика В.А. и Пяелъского 11.11., посвящениие изучению конструкции и отказов Ш, на привали к созданяс ыодоля функщошфованпя иасоса. В «тих работах установлено, что отказ ВН происходит в результате снижения производительности и причиной является износ лопаток по шири ой я толщине. Однако рассмотрен лишь частный случай положеге;я лопатки в пазу ротора, вря котором влияние износа лот тки по ширине в толшше на производительность полностью исключается, т.к. лопзтка находится в перекошенном состоянии, а это не ведёт к возникновению существенного паразитного объёма.

Для создания пололи процесса формирования закона изменения производительности в зависимости от точности изготовлен я л степени износа деталей ггасосз нош били изучены особен нос-ев работы конструкции И б частности исслодовгш характер движения лопатки в пазу ротора шеоса в течение одного оборота. Эти г.сследодашш явились необходимой предпосылкой для разработки осмомгоЭ модели.

С цалио получения действительной гартгло; двиасиля лошток в пязу ротора била проведет сго;)оспшя геиюсъсига ^иосгг) эшперп-

ментального насоса.

Просмотр киноплёнки показал сл едущее:

а) лопатка в процессе одного оборота колеблется в пазу ротора;

б) при дважеВи» аз паза ротора в зоне всасывания лопатка находится на плоскости паза. Угол поворота от нижней мертвой точки ;

в) при выдвижении в зоне расширения лопатка перекошена в

пазу

г) лопатка входит в паз и находится в перекошенном состояния в зоне матвя ;

д) лопатка входит в паз и находится на плоскости паза в зоне выхлопа ^ - 502" -160 ;

Анализ результатов киносъёмка позволяет создать модель функционирования насоса, объясняющую потери производительности в зависимости от износа, основанную на положениях, закимаешх лопаткой в зонах выхлопа и всасывания. Одна ко для использования этой модели при проектировании ну ян о иметь аналитическую модель движения лыштш, расчёты которой дают необходимую в дальнейшем информацию. Аналитическая и одел ь движения лопатки. связывает геометрм -чесше па ране три насоса, исходные требования к конструкция, физико-механические свойства иснользуешх материалов и позволяет определять комплекс сил, действующих на детали насоса, пути трения трущихся пар, произвести яр он нос типе расчёты конструкции.

Усилия и в у т ь трения лопарки о корпус и стенки паза определялась для двух случаев:

а) лопатка находи тел на поверхности паза ротора;

б) лопатка перекоше!!'! в пазу ротора.

Разработка модели б1 ¡ли разбита на 3 этапа:

определение кинет тач ее ких параметров дшкещл лопатки;

определение усилий, действующих на лопатку за един оборот

ротора;

Составление ур^вий(ш,[ равновесия для определения положения

лопатка.

Расчётная ехчма дни определения кинема тпчеоких параметров преде ян влеяа на рис.!. Основные обозначения, принятие в расчётной схеме 'л пояснения к ним следующие:

Я, - ради у о ротора насоса. Условно при ниш чел равным единице и псе ланзшше уаоыери' приводились относительно значения Р) ;

У - угол полорота ротора относительно корпуса наоооа. Отсчитывав тся по часовой стрелке о* нижней мёртвой точки; . е - эксцентриситет 0,01 ; с! - вылет лопатки на паза ротора; Гч - радиус центра мкести лопатки; В* - радиус в ну трение л поверхности корпуса; ^ - ширина лопатки;

Г - текущий радиус кевд центром ротора и точкой касания лопатки о внутреннюю поверхность корпуса.

В результате рассмотрения схемы получены следующие расчётные уравнения:

а) расчётное уравнение вылета лопатки (1 из паза ротора, необходимое при расчёте сил, действующих на лопатку в течение одного оборота ротора насоса

УгЧуКТМ ■ (1)

йгпод - + Ь ; йты=о , (2)

а - 0« : & ' Й, -сюр; (3)

т)1V1'*"е1 соз4(^ -/<)' с*)

б) уравнение переменной площади сечения ячейки Ау , необходимой для оценки давления воздухе на лопатку

д, '¿(ие)1^ «г *е) [всп

гдХ ШТТГЖГ^Т^Г) (6)

в) уравнения для расчётов Л* , которые использовались в дальнейшем при определении сил инерции

ги ) -1 (7)

В результате анализа условий работы ВН и пользуясь принци -

пом Далакбера, нами был выявлен комплекс как внешних активах сил Р , Рр» , р»» и реакции , £<и , Р« , так и сил инерция

Гаи , Гц , действующих на лопатку наооса (см.рис,2, Э).

Для определения пмшения лопатки относительно паза ротора в любой ишент оборота составлялись уравнения равновесия для двух указанных случаев.

- JO -

I.

Pro.I. Схема для расчёта кинематических параметров ВН

1. Лопатка находится на поверхности паза ротора

И - F«, -[«nl/i+j) -f мЧ/^f)] rf + (--d)'d/21 ♦ [(Рц* - РД&1 Vr)*utS,-P/4&1 Vp CosS^M^i^f1)]

-1 рь« ^ ^ (E -

(Wi p.,*М^р» + Ы

(8)

Te^

2. Лопатка переношена в пазу ротора

+ -ИО-йп S, -P/g,6l V,-cos {t/z-dy

> pw/x'[i - 1/x' че-di-e '/[<

Расчёт «ид и ишентов, деистзуигюх ка лонааиу £11 УВУ GO/45, нриагаодился с LiaJomi,» peapuciOTtiiiiicü д^ш ЗЦ.Ш Ü-Ü22 програнш .Для ^¿фуден^иин iiCr.'rn изг'.-гнегшя яслшении лахш.ц результат расчета B(ju<uiu;icb .id АЦПУ чет;а нажды»! гралус. Пслученные данные поз-iü:ji.>jü: опр fr делить динакп^у изменении ко^сс, из названных riui, ис-и njm расчётах ил тс и;;ньн ости лан go а пар тре-

ти, a ¡ш^чекгш 'Jглсв перепада лон^тии я..: пилить л^тн тукмшн ,необ-ц; и ¡-i< екс^ссги noiiwi.

- \г т

Давление воздуха ш лопатку в процессе одного оборота опр^ делилось экспериментально.

Результаты расчётов полностью подтвер-'вдвют проведённую ки-носьёмку.

Модель процесса формирования' закона изменения производительности ВН. В зонах выхлопа в всаоыиа нмя лопатка находится на поверхности ваза ротора. В результате из носа лопатка поаюряне в толщине возникает дополна голыши объём, который сообдается с объёмом рабочей ячейки через образовавшуюся за счет положения лопатка щель. Этот объём способствует переносу некоторой массы воздуха из зоны выхлопа в зону всасывания. Перенесённый воздух в зоне всасывания занимает значительно бояьшй объём вследствие разности давлений медку зонами. В результате уменьшатся нзтеканае воздуха из вакуумпровода, что приводит к снижению производительности ВН.

Иодель можно проиляострировать о помоодо рас.4.

Основное уравнение модели имеет уд:

где Цт - первоначальная производительность ВН; - коэффициент подачи;

И - число оборотов ротора;

а - число лопаток;

р. - давление воздуха в зоне "всасывания;

р1 - давление воздуха в зоне выхлопа; > - атмосферное давление;

дМ- объём, возникший вследствие износа лопатка по оприне в толщине;

К - термодинамический показатель процесса.

Проверка уравнения (10) производилась о помощыз факторного эксперимента. В результате получено следу паев уравнение регрессии

й-сда-си&Бб^-одоз^ , <ц>

где Ь, - износ лопатки по шприце; К*- износ лот три по толпряе,

Сап оставление результатов расчётов, проведённых по уравнение (Г0>, эксверпмснталышх дпн'шх раздета 2, а такте Докторного эксперимента, говорит о ооответстгш проведённых исследовитй (от ллчие не более 83).

Рис.Э. Схше да» расчёта сач и моментов .действувши m

л una тку Ш

Pin;,4. ÍVI]:X>I'jíéijilh3¡I с¿it

Затактна --дз^сц посвяейн разработке подали отказа ВН .выбору ословиэго расчетного уравнения, создают расчётной схеш » оценке параметров уравнения модели.

Проведсшше йсследоьанвя коиструташп Ш в полученная заш-оянооть производи тзльиосз: от оСъИаа &V», воздающего вслодст -мв взноса tt изготовления дота лай, позволили разработать медаль отказа засоса. Недель сочетает в себе предел ьно-допустамое значение производительности, основанное на зоотехнических требованиях, как критерии отказа, особенности коне тру ищи ВН я веку у ни ой састо-Ш1 в целой. Зизикэ-мехапочесгае характеристики используемых штерпел с®. Это даёт возможность прогнозировать момент возникновения отказа Ш.

Процесса, протекайте во вреш работы насоса, виеют стохзс-тичаскуи природу. Коэтоку про создания модели, раскрывающей механизм фоаггароваш'.л отказа, учитывались вероятностна« характеристика процесса. 3 случае изиеиепзя во времена виходного параметре модель обеспечивает определение вероятности нахождения насоса в работоспо-собаш состоянии. Основное урзвнеше, построенное па распределении Бернитейш и учэтаваюдее специ<^лку работы Ш виеет вид:

Р(Т)э0,5 +9 {w+i^Ty^ [ . OS»

где Quit- кратера it работоспособности Ш;

ЛА- ^хештическое ошдаше' arty чайного параметра ба,- среднее кшдратаческое отклонение параметра J«f- среднее значение скорости зз^ененпя во ходкого

параметра в процессе эксплуатации; Ек - сроднее квадратачзское отклонение скорости процесса i Т - наработка с заданной вероятность». У;;азнание (£ii) мосшо прокллюстрировать с поиошыо рис.б.Эле-ненти, входшае в уравнение,, определяются с поыоть» моделей, раз-работашшх.в разделе 3.

Определение кра теряя работоспособиос-тй. - 1гншг.шьно-дояуставое значение производительности определял ось с пэь'.йдь» урзшлшя (13), т.е.

QmUi * 0.'«л , (13)

где Qat- расход воздуха ш адон аппарат узлакп уста-

iidiv- члело доильных апдарзтоз доцльпоД устаноэкз.

Определение скорости изменения выходного параметра ВН. Уравнение доя расчёта скорости изменена я производительности било получено путём диф|оренщровашая уравнения ([С) по ^ .

Ь =аии-ЪЧ^ЫЧ*,.), СМ)

где Уь, и - с короста взноса лопатки по шрпне и толщине. Как видно из уравнения (14), процесс изменения производительности А со скорость« ^ зависит от износа лотта ВН со скоростями ~Vtl^ и Ун*. Для определения значена» Чцй ЛГй4 необходимо иметь [»счёт -пае уравнения 1вноса.

Выбор основного расчётного уравнения скорости износа. Анализ резаное работы ВН а характера износа лопаток позволял сделать вывод об усталостной природе процесса износа.Основное уравнена« »тога процесса предложено Крагельскин И.В. и выглядит сл едущим образом:

Хь-М-Рь-Т*. , (15)

где 1п. - интенсивность износа;

б - упругая постоянная материала;

ро - контурное давление в контакте;

1 - коэ#ицаент трения;

3« - среднее нормальное напряжение в зоне контакта;

Т, - сдвиговое сопротивление;

t - показатель кривой усталости материала;

- эмпирические коэффициенты, определяете услешяыи контакта и трения.

Уравнение (15) - эмпирическое, т.к. значения коэ^шщантон для различных условий трения определены Крагельскаи И.й. из экспериментов. Для проверки возможности использования этих коэф|лциен -тоа при расчётах интенсивности взноса лопаток ВН были проведена следумще исследования:

а) тенэоме трироваше усилия, действующих в зоне гонта ктя яонзтка к орду с в раздичные моменты оборота ротора;

б) снятие про^ялограмм приработанной поверхности и ихоцен-

кч.

РьсиЭты, сделшшыо с помощью экспериментальных дашшх, ширил шо? использовать предлагаете крлгельсним И. в. коэ-Мицненты. - ,

' Результат расчётов интенсивности и скорости наносе, прлв<? дёипые по Jравней»» (15)* йог л асу oí ся в данными хозяйственных наследований ВН УВУ 60/45 (pasдел 2).

Определение средних квадратячеакях о? -кловений параметров процесса. Определение аначевий ба,и пропев садилось путём статнотиче окон обработки дааиых OUt завода "Курган -оельма** и использования основных теорем теории вероятности.

Рио.5. Схема дли шеики вероятности безогаавной работы лопаток БН при линейной законе изменения производительноет» Пяуф раздед посвядён разработке не годик я оценки надежности вакуумного иаооса на стадии проектирования,

В разделе приведён пример использования разработанной методики для шеккв надёжное»! вакуумного яаоооа УВУ 60/45. Ошибка расчётов относительно хозяйственных данных составляет и» боле»

Произведено исследование способов повывения надёжности ВН, основанное па использовании разработанной ¿мтодияя. Расчёт.проведённые о помощь» модели отказа ВН при условия обеспечения наработки на отказ лопаток 4000 часов показали, что коэффициент треякя материала лопатки не должен превыяать 0,1, а анализ методов повыие-ния износостойкости позволил сделать вывод о необходимости качественно нового подхода к решению проблемы. В данном случае изучадааь возможность использования физико-химических проаеооов, прстекедоа при трении лопатки о корпус иаооса и стенки паза л ВЦ. В качеоме материале лопаток был применён металлизированный гекотегиг рпвра-ботангй в Институте кеханики металлспсдимерных систеи г.Гомеля. Наин.проведены испытании со резце» на катил« трения о коделмроваии-

1-L

Jet.

Л

ем условия, шлещрх иеото в ВН. При «см установлено, что коэффициент тренкя иетаялкэвроаашюго текстолита ъ 2-3 раза ниже обич -ного.

Лабораторные к хоэяйоикшныеиопытсккя лопаток ВД.изгоюв-левшэс на метадлизированиого текстолита, показали, что применение j нового штериала увеличило ресуро насоса в 2,5 раза, уменьшило »иергойтсоать конструкции к позволило ксшшчи» зкдгсу» окавку ве-ооса.

Иеотой раздел. Обще выводи со диссертации.

1. Основной причиной овяикия предукткваости, различного вида заболеваний, плохого вооороквведевид похеиства коров является иесоОяюд«хае валууииого реждаа устаяозоа определённого зоотехническими требованиями к ГОСТ U7SC-73 "Уот&ксвки долльные".

2. Еаруиеаие вакууыааго р ежика происходит валедствие снияе-нмя дроазводителыюсти вакуумного ваооса к иже дссустдаого вначездя что квалифицируется как отказ. Этот отказ шз&аа кэшзсси лопаток

; насоса;

3. Ыооледозавия конструкции ВН позволила разработать модель процесса формирования закона кзкеоешзд выхода ого параметра {производительности) ааооса, т.е. вы ярить иехинкаи влияния ид коса лопатки и точности изготевлецик деталей на производительностьГ

Получешшй закон изменения лроизвздг.тельности послуаил основой для разработки подели отказа ВН и оценки фоктсров, влияющих на потери насосом раоогсслособнсста.

5. В результате прсаедСш&Х иоследозавий разработана методика оценки надёжности ьн на стадии проекткровьнлп. С ясксцью этой методики проведён проверочный расчот надёжности серилиого ВН.Овив-ка при осцсстзьлеаи'.! расчетных данных с результатами эксплуатации не яревитает

6. Прииекеине разработанное методики для и sue как л я г.утаК полысения яаде'авости £1! позволило использовать в качестве материале лопаток иет&ллизаредаикый' тексгсдят, что привело к увеличению ресурса насоса в 2,5 раза, усеньаило ергсёккость конструкции на 6,13;

?. Вьедреьие метсдвки для прогнозирования отказов ЬН подтверждено автвйк эк си ческой ад.екткапсст;!. к составляет ' 131920 руб.

Ссг.сгкое'седераан^е ^кссептата;1: сг.усл^сл^по а г^Сотах

1. Г: с следование надё\ксот;' кслсчисл сиотещ: -xzr.LUCk уота-

¿'¿7-6. В .; К свален оная I'.exa^nscu;:?. и авге^ат-зудаз егль-сг-хcsл;е;;;;сгс лрс;:ЕЭсдсТ£а. Рос тез-на-Дан.;', (С:."),

(фГ*

■ '■. Ч-

■ ■ : '■ ■■ i "-ч. У , ■ ' ■ л* N -L.V

■ -is - ы V 1 .

.- \ л

,:: 2.0 причинах кз^ненмяпроизждателъностявахуушюго - на- X

■ , coca УВУ 60/45. В кн.: Комплексная механиэацкя х. автснатпэацня . сельскохозяйственного проиэводства. Ростов-на-Дону, 1976,' ЧРЯСШ), ^ ^ .■'•. 0.69-72 (в оеавтсрстве); л-'Л; ■'..■

Э. Магекатвческая модель работы вакуумного насоса,учвтква-'^ \ ■ вчая влияние - гешцтричосюд я двнаютесккх факторов на его вроиэ--водитедьйооть. В кн.: Коиплексвая механвзашш, и - автсжитизашш * сельскохозяйственного производства. Ростсв-ва-Доцг, 1977; (РИСХМ) ,• V . Лс.77-87 (в соавторства). " ■ / ^ /. . .; • ui , ••'• V.":

* • 4. Анализ некоторыхстатистичесжих хараетернстик. испсШг-

ггуемых при конструировании и вкотиуатацга дздиьныхустановок. В , , КЯ.г КоМДЛвКСПая цетаттяапяяи яптлмдтжидцяд ceirbfFTTCTqgCTBfffHP-

^ то производства. Ростов-иа-Доиу» 1979; (РИСШ), 0.40-4Э, • (в .соавторстве). ■ .■ ■ ■'■■ ■ .■ <"'...' V, ■■■■;■- ; 6. К вопросу определения давление в полостях ротационного вачуумвого иасоса.Б кв.; Комшексявя аехашвацхя и автематжзадая V.";- сельсхахоаяйсттзекного производства. Ростов-ва-Доцу;: 1979».(РИСШ). ' ■■' с.49-52 (в соавторстве). .; •. : ; :> ,: ;, :■ 1: -О*-'? 6. Повыаенжеиадежности ж долговечности ваиуукяогонасоса. ; • Св.: Натершалв третьей ваучно-техннческой кон^еренцга молодасуче-. шт. г.Мивсж, 1975, ,(ВНИШМ1), .с.42-45. . ' . 4 «, >: '•':.'> ::.* -'i",'-; Работа-вакуумного ваооса отала вадежноЙ.ГТехяюса в x-V; сельской хоаяйстве", Л 2,1976; с.81*(в ооавторстве). .

^ с. .. • .

.. Подписано к • печати IJ JB.80.HK142I0;#>рмвт, бумаги ^:1;; 60x84/16^ £&*агв тш. -• Офсет. 1 п. я. , 0,0 .

уч.-изд.л. Закао }fl-f/r:¡0 - Цфвх ЮО. Шсплатно. ,-

Отпечатано в лаЛфвтории офсетной печати РИЗИа, i v ростов-ва-Дену, пл. Гагарина, 1. - - ' г . J

....

'.Г f'-i.