автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.06, диссертация на тему:Конструкция и расчет компрессора с газостатическим центрированием поршня и псевдопористыми питателями

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ Омский Государственный технический университет

На правах рукописи УДК 621.512

0О4603506

Ивахненко Тарас Алексеевич

КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ КОМПРЕССОРА С ГАЗОСТАТИЧЕСКИМ ЦЕНТРИРОВАНИЕМ ПОРШНЯ И ПСЕВДОПОРИСТЫМИ ПИТАТЕЛЯМИ

Специальность 05.04.06 - «Вакуумная, компрессорная техника

и пневмосистемы»

1 О ИЮН 2010

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

004603506

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ Омский Государственный технический университет

Па правах рукописи УДК 621.512

Ивахиенко Тарас Алексеевич

КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ КОМПРЕССОРА С ГАЗОСТАТИЧЕСКИМ ЦЕНТРИРОВАНИЕМ ПОРШНЯ И ПСЕВДОПОРИСТЫМИ ПИТАТЕЛЯМИ

Специальность 05.04.06 - «Вакуумная, компрессорная техника

и пневмосистемы»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре «Гидромеханика и транспортные машины» в ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент

Болштяпский А.П.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, Калекин В.С.

кандидат технических наук, Титов И.Е.

Ведущая организация НТК «Криогенная техника»

Защита состоится 25 июня 2010 г. в 16:00 час на заседании диссертационного совета Д 212.178.02 в Омском государственном техническом университете по адресу 644050, Омск, пр. Мира, 11

Ваши отзывы с подписью, заверенной печатью, просьба направлять по адресу: 644050, 0мск-50, просп. Мира, 11, ОмГТУ, диссертационный совет Д 212.178.02

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета.

Автореферат разослан « » _2010 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 212.178.02 доктор / _

технических наук, доцент А.П. Болштянский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Постоянное стремление промышленности к повышению качества выпускаемой продукции, а человечества - к улучшению условий труда, диктует необходимость использования механически и химически чистых и экологически безопасных газов, в том числе и сжатых до требуемого давления в соответствии с использующими эти газы процессами.

Основной машиной для сжатия и перемещения газов является компрессор. Особый класс компрессоров составляют машины для сжатия чистых газов. Их нужно отличать от машин для получения чистых газов, т.к. в принципе получить чистый сжатый газ можно любым компрессором, если в его состав включить устройства для механической и химической очистки.

В то же время компрессоры для сжатия чистых газов, прежде всего, не имеют в своем составе узлов и механизмов, которые бы загрязняли газ при его сжатии и перемещении. Конструктивная номенклатура таких компрессоров, реально выпускаемых промышленностью, весьма ограничена. Это центробежные и осевые компрессоры, спиральные компрессоры без смазки и мембранные компрессоры. В этот перечень из принципиальных соображений не включены компрессоры с самосмазывающимися уплотнениями, поскольку они загрязняют рабочее тело продуктами износа этих уплотнений, и каждый раз использование такой машины требует решения вопроса о допустимости попадания в сжимаемый газ твердых частиц материала уплотнителя, а также выделяющихся из него газов при трении.

Каждый из выше перечисленных типов компрессоров занимает свою, обусловленную особенностями применения, нишу.

В начале 60-х годов прошлого столетия появилась идея создания компрессора, в котором принципиально невозможно загрязнение сжимаемого газа, и который мог бы обеспечить широкий диапазон производительности и давлений, присущих поршневым машинам. Это поршневой компрессор с газостатическим центрированием поршня (ПКГЦП). Его конструкции первоначально были запатентованы в США, Швейцарии, Великобритании, Италии, Японии. Однако, до начала 70-х годов сведений о попытке реального производства таких машин в открытой печати не появлялось.

Работы по созданию этих машин были начаты в России в 1973-74 г.г. совместными усилиями ученых ОмГТУ (бывший ОмПИ) и АО «Сибкриотех-ника» (Болштянский А.П., Гринблат В.Л., Громыхалин В.Г., Деньгин В.Г., Хорошунов А.И. Щерба В.Е. и др.). В значительной степени результатом их работы стала попытка дать прогноз развития конструкций ПКГЦП, которые позволят вывести эти компрессоры из стадии обсуждения в стадию реализации.

В частности, большое внимание уделено перспективе использования нетривиальных регуляторов расхода для газостатического подвеса поршня (активные регуляторы типа мембранных и инерционных дросселей, щелевые питатели в виде контактирующих шероховатых поверхностей, названные авторами «псевдопористые питатели»).

Применение активных регуляторов расхода в конструкции ПКГЦП не

бесспорно. Они существенно усложняют конструкцию и очевидно ограничивают надежность работы цилиндропоршневой пары, имеющей неопределенно большой ресурс работы, т.к. в ней нет контактирующих и трущихся подвижных частей.

Псевдопористые питатели гораздо проще по конструкции, их применение сулит существенное, даже кратное, снижение расхода на питание газостатического подвеса мало- и микрорасходных ПКГЦП, однако они практически не изучены, и поэтому целесообразность их использования не может быть оценена однозначно.

Таким образом, настоящее исследование, имеющее целью получение знаний, необходимых для прогноза развития конструкций ПКГЦП в направлении использования псевдонористых питателей для экономичного центрирования поршня в ПКГЦП, является весьма актуальной задачей.

Целью данного исследования является получение знаний, достаточных для начальной стадии проектирования ПКГЦП с ограничителями расхода в виде питателей, выполненных в виде узких щелей, образованных при контакте плоских шероховатых поверхностей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определить методы создания плоских шероховатых поверхностей, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым конструкцией газового подвеса поршня.

2. Разработать и экспериментально подтвердить методику расчета расхода газа через реальные щелевые ограничители расхода газового подвеса поршня, учитывающие методы образования микрорельефа контактирующих шероховатых поверхностей.

3. Создать математическую модель рабочих процессов ГПСГЦП с псевдопористыми ограничителями расхода, способную дать прогноз основных параметров компрессора.

4. Провести параметрический анализ работы ПКГЦП с целью определения основных направлений его проектирования и совершенствования.

Методы исследования. В работе использованы методы математического анализа, математического моделирования, термодинамики, механики твердого тела, динамики машин, параметрического анализа, методы формальной логики, метрологии, расходометрии.

Научная новизна.

1. Определены методы создания плоских шероховатых поверхностей, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым конструкцией газового подвеса компрессора с газостатическим центрированием поршня.

2. Разработана и экспериментально подтверждена методика расчета расхода газа через реальные щелевые ограничители расхода газового подвеса поршня, учитывающие методы образования микрорельефа контактирующих шероховатых поверхностей.

3. Создана математическая модель рабочих процессов ПКГЦП с псевдопористыми ограничителями расхода, способная дать прогноз основных параметров компрессора.

Практическая ценность:

1. Показана возможность и целесообразность использования псевдопористых питателей в микро- и малорасходных компрессорных машинах с газостатическим центрированием поршня.

2. Разработан метод расчета рабочих процессов поршневого компрессора с газостатическим центрированием поршня, питание которого осуществляется через псевдопористые питатели.

3. Получены аналитические уравнения для расчета среднего зазора щели псевдопористых питателей, организованных при напряженном контакте двух шероховатых поверхностей.

4. Проведен параметрический анализ работы компрессора с газостатическим центрированием поршня через псевдопористые питатели, позволивший определить прогноз развития конструкций.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методика расчета расхода газа через реальные щелевые ограничители расхода газового подвеса поршня, учитывающие методы образования микрорельефа контактирующих шероховатых поверхностей.

2. Математическая модель рабочих процессов ПКГЦП с псевдопористыми ограничителями расхода.

3. Результаты параметрического анализа характеристик ПКГЦП с щелевыми псевдопористыми питателями и прогноз развития конструкций этих питателей.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Гидромеханика и транспортные машины ОмГТУ и кафедры «Боевых гусеничных машин» ОТИИ, на Международной научно-технической конференции по компрессорной технике (2007), на XIII научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника».(2006), на 4-м Международном конгрессе «Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения» (2007 г.), НТК «Развитие оборонно-промышленного комплекса на современном этапе» (2003 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ (1 монография, 2 статьи и 5 докладов на конференциях различного ранга), в том числе 1 статья в изданиях перечня ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из оглавления, списка обозначений и сокращений, введения, четырех глав, общих выводов, приложения и списка литературы, содержащего 90 наименований использованных первоисточников. Общий объем работы - 115 страниц, основной текст изло-

жен на 109 страницах, содержит 67 рисунков. В приложении представлены фотографии установки для продувки щелевых псевдопористых питателей и шероховатых дисков, образующих при контакте псевдопористые питатели.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко описана история создания бессмазочных компрессорных машин объемного действия и перспективность их применения в современных высокотехнологичных процессах. Показано, что одним из вариантов таких машин является ПКГЦП. Отмечено, что одним из направлений развития таких машин, является использование псевдопористых питателей для экономичного центрирования поршня в ПКГЦП.

В первой главе показано, что конкурентоспособность ПКГЦП, в современных условиях, во многом зависит от экономичности его работы. В свою очередь, основная проблема в обеспечении высокой экономичности мало-и микрорасходного компрессора с газостатическим центрированием поршня является расход газа на центрирование последнего.

Проведён достаточно подробный анализ способов снижения расхода газа на центрирование поршня (рассмотрено два варианта наддува: внутренний и наружный). В обоих случаях для достижения максимального КПД компрессора, особенно при его малой производительности, существует необходимость снижения расхода газа на центрирование поршня путем увеличения гидравлического сопротивления питателей типа «простая диафрагма», которое невозможно осуществить, исходя из современных технологических возможностей изготавливать калиброванные отверстия диаметром менее 0,1 мм.

Для определения оптимальных технических решений, позволяющих изготавливать питатели практически со сколь угодно большим гидравлическим сопротивлением, проведён анализ существующих регуляторов расхода газовых опор и определены преимущества и недостатки их применения в ПКГЦП. В результате этого анализа наиболее перспективным признано применение щелевых питателей для питания газовых опор.

Далее рассмотрены варианты конструкций ПКГЦП, существующие на данный момент. Сделан вывод об их неполной готовности к применению из-за отсутствия комплекса знаний, достаточных для создания конструкций с прогнозируемыми характеристиками.

В заключении к 1-й главе определены цели и задачи исследования.

Вторая глава целиком посвящена выбору, обоснованию применения и созданию методов расчета характеристик компрессора с газостатическим центрированием поршня и псевдопористыми питателями газового подвеса.

На первом этапе, при использовании математической модели первого уровня, в соответствии с используемыми для расчета уравнениями для идеального компрессора, возможно получение следующих сведений о проектируемом компрессоре:

1. Силы, действующие на поршень в соответствии с принятой кинематикой кривошипно-шатунного механизма и его типом (крейцкопфный, бес-

крейцкопфный), а также силы инерции, возникающие от заданного колебательного процесса при заданной массе поршня (см. также рис 1).

х м а

Рис. 1. Схема сил, действующих на поршень крейцкопфного ПКГЦП: 1. Направляющая крейцкопфа. 2. Ось крейцкопфа. 3. Ось цилиндра. 4. Шарнир крепления крейцкопфа. 5. Крейцкопф. 6. Шток. 7. Поршень с газовым подвесом. В. Ось крепления поршня к шарниру. 9. Отделительная канавка. 10. Уплотняющая часть поршня. 11. Зазор газового подвеса. 12. Линии наддува газового подвеса. ¥шг - ста, действующая вдоль штока. Рх - составляющая силы Ршт, действующая вдоль оси цилиндра. Ру - составляющая силы РШТ, действующая перпендикулярно оси цилиндра. Гин.у _ сила инерции, действующая вдоль оси цилиндра. Рнн.х - сила инерции, действующая перпендикулярно оси цилиндра

Текущая и максимальная величина газовой силы, действующей на поршень в направлении оси цилиндра, которая определится выражением:

п-В),

Гп

ЛРН+РН-

ЛРН

2 /к

(1)

где Ри - давление нагнетания, АРц - потери давления в нагнетательном клапане, которые могут быть назначены по компрессорам - аналогам, или определяются из приведенного уравнения £ - коэффициент сопротивления, отнесенный к определяющему сечению (1= а, где а. - коэффициент расхода),

рн~ плотность нагнетаемого газа;/«- - суммарная площадь прохода через щели нагнетательных клапанов, которых в общем случае может быть несколько; 2к = V/, -п0ц - объемная секундная производительность компрессора; -объем нагнетаемого газа за один двойной ход поршня.

Силы инерции неравномерного возвратно-поступательного движения поршня вдоль оси цилиндра ГцН.х следует определять по уравнению

с115П(г)

-Г~2— - м пг .!х !

аг

(2)

где - функция, описывающая зависимость хода поршня от времени г, у'х-ускорение поршня, действующее вдоль оси цилиндра х, МП£ - приведенная масса поршня.

Силу инерции колебательного движения поперек оси цилиндра (вдоль оси определяется, как произведение приведенной массы поршня на ускорение Рти = Мщ:'}кол» где у'кол - ускорение поршня, движущегося вместе с цилиндром в колебательном процессе. Если известно перемещение укол с амплитудой А при частоте ю, то перемещение поршня:

екол (*) = А- --зт{<ау-т + у), (3)

<о „ - со

г

где а)0 = ¡МПЕ - частота собственных колебаний поршня с газовым подвесом, '// - начальная фаза колебаний и/ = е!еко/(1т.

Гравитационные силы зависят от приведенной массы поршня Мщ и ускорения свободного падения ц: Сп = Мях • g.

2. Эксцентриситет е положения поршня в цилиндре, возникающий под действием суммы вынуждающих сил (сила инерции Рцн.у, боковая сила от перекоса штока /<>, сила веса - при наклоне цилиндра) определяется как е = /уСр, где Ср - жесткость газового подвеса.

3. Прогноз утечек сжимаемого газа через уплотнительную часть поршня длиной 1у.

мУТ1(4)

1 ¿Ц-К-1СТ • 1у •

где Я - газовая постоянная, р. - коэффициент динамической вязкости газа, гп ' Оц/2 - радиус поршня, Тст - средняя температура стенок щели, еп - относительный эксцентриситет, 8ц = е/ё.

4. Расход газа на центрирование поршня с зазором д.

М *-Рп83(рг<-Ргк) М"~ 12 МЯ-ТСТ1П ' (5)

где 1П - расстояние от кромки несущей части поршня до линии симметричного наддува, Рл- давление в зазоре на линии наддува:

(О,, +(1)8гщР2п1п+ВлЗ>Ргк(Оп -с1)

...... (6)

где с1 - внутренний диаметр элемента, образующего питающую щель псевдопористого питателя, Рц - давление наддува (давление в поршне), <5Щ - зазор псевдопористого питателя.

5. Производительность при заданном давлении всасывания и нагнетания и удельную работу цикла

1

м у ■ (7)

тУЬ о

где V/, - описанный объем, Мук - производительность компрессора за один рабочий ход, определяется из выражения МУк = Му - МУГ~МП, где Му-масса газа, прошедшего через всасывающий клапан за один полный ход

поршня, Мут и Мп - соответственно масса утечек и масса газа, затраченная на центрирование поршня за один полный ход поршня.

На этом этапе проектирования возможно проведение параметрического анализа или оптимизационных расчетов, позволяющих выбрать наилучшую конструкцию компрессора, оценить его эффективность и целесообразность реального применения з качестве источника сжатого газа по условиям заказчика.

С учетом имеющегося опыта расчета характеристик ПКП1П, на втором уровне моделирования использован метод контрольных объемов и первый закон термодинамики для тела переменной массы без учета теплообмена между газом и поверхностями контрольных объемов и с учетом утечек из камеры сжатия и динамики запорных органов самодействующих клапанов. При этом приняты допущения о постоянстве тепле физических свойств газа во всех процессах, адиабатное и квазистационарное течение газа в проходном сечении клапанов, изотермическом характере изменения параметров газа в полости питания ГСП, с учетом которых расчет процессов, протекающих в камере сжатия и полости питания ГСП, представлен в виде известной системы уравнений

сШ = с1С2- р-(IV + . с/мр. - £2/о; ■ йМ0;

м м

]=п\ '¡~п1

йМ = -

1 V МТ

где р, Т, V, М - давление, температура, объем и масса газа в контрольном объеме;

- 1р1 > 'ог соответственно удельная энтальпия присоединяемой и отсоединяемой массы газа;

- и1 и п2- количество источников, через которые происходит соответственно присоединение и отсоединение массы газа;

-II - внутренняя энергия.

Кроме того, имея методику расчета средней высоты зазора, образующегося при контакте шероховатых поверхностей, возможно в первом приближении оценить необходимые характеристики поверхностного слоя (параметры шероховатости), при которых обеспечивается нужный режим течения газа через псевдопористые питатели.

На этом уровне моделирования учитываются основные исходные параметры, что позволяет получить характеристики (геометрические и режимные), необходимые для проектирования ПКЩП с псевдопористыми питателями на уровне технического задания для конструктора. Двухуровневый принцип моделирования значительно сокращает время расчета и дает, поэтому, возможность использовать при оптимизации более широкий диапазон изменения независимых переменных.

(В)

Третья глава посвящена экспериментальным и аналитическим исследованиям псевдопористых питателей ГСП. В соответствии с задачами, поставленными в первой главе, проведены следующие работы:

1. На основе анализа существующих методов создания шероховатых поверхностей с учетом их пригодности для использовании в ГСП сделан вывод о выборе на первоначальном этапе исследований следующих способов создания микрорельефа поверхностей псевдопористых питателей: шлифование, обработка абразивом при опескоструивании и лазерная обработка.

2. Разработана методика продувки реальных щелевых ограничители расхода газового подвеса поршня.

Для проведения эксперимента было изготовлена установка для продувки псевдопористых питателей ГСП (см. рис. 2 и 3), которая работает следующим образом. Сжатый газ (воздух) из баллона 1 через редуктор 4 и регулятор 6 подается к приспособлению 12 (рис. 2), проходит через него и стравливается через регулятор давления истечения 8 в герметичную емкость с жидкостью 9 (рис. 1). Пренебрегая давлением водяного столба жидкости в емкости 9, можно считать, что в ней воздух находится под атмосферным давлением. Далее воздух вытесняет жидкость в мерную емкость 10. Измеряя объем жидкости и время, в течение которого этот объем наполнился, можно определить расход воздуха через псевдопористую щель. В самом приспособлении (рис. 2) воздух под давлением Рн проходит через отверстие в большом диске 15 и далее движется по микрозазору Ат между торцовыми поверхностями большого и малого дисков в пределах их перекрытия. Затем воздух выходит в полость корпуса 1, где поддерживается давление Ра, и далее через штуцер 12 истекает из приспособления. Усилие, с которым пружина 4 (рис. 2) сжимает контактирующие поверхности, создавая контурное давление Р& регулируется величиной ее натяжения за счет изменения расстояния Ь.

Пренебрегая силой веса дисков 16 и 15, а также весом стакана 6 в связи с их очевидно небольшой величиной по сравнению с усилием пружины 4, можно определить контактное давление в щели между дисками следующим образом:

где Срц -жесткость пружины, кР - ее натяжение,// - площадь внутреннего диаметра большего диска (равна площади внутренней выточки малого диска), ГК - номинальная площадь контакта, \УК - реакция газового слоя в круговой щели, образованной при контакте двух дисков.

С учетом того, что кривизна поверхности контакта невелика, уравнение массового расхода газа, протекающего через микрозазор кт = 8Ш, определится как

где DCp - средний диаметр поверхности контакта, Dud- соответственно больший и меньший диаметр контактирующих поверхностей.

Рс = [СpR-h„- (Рн -Pd)-fd-WK]/FK,

(9)

(10)

Из этого уравнения можно получить выражение для определения величины й„, по известным геометрическим параметрам дисков, образующих этот микрозазор, и режиму продувки:

Рис. 2 Схема установки для продувки псевдопористых питателей ГСП:

1. Баллон со сжатым воздухом.

2. Вентиль баллона. 3. Грубый манометр высокого давления. 4. Редуктор давления. 5. Грубый манометр давления РН подачи. 6. Дополнительный регулятор давления подачи. 7. Точный манометр давления подачи. 8. Регулятор давления Рс1 истечения. 9. Емкость с жидкостью. 10. Мерная емкость. 11. Точный манометр для измерения давления истечения. 12. Приспособление для крепления элементов щели (рис. 2)

Рис.3 Приспособление для крепления элементов щели: 1. Корпус. 2. Прижимной диск. 3. Нижний стакан пружины. 4. Тарированная пружина сжатия. 5. Натяжные шпильки. 6. Верхний стакан пружины. 7. Болты крепления крышки. 9. Заглушка. 10. Эластичные упдотнительные кольца. 11. Штуцер подвода давления. 12. Штуцер отвода газа. 13. Крышка. 14. Прокладка. 15. Большой диск. 16. Малый диск. 17. Манометр для измерения давления Ри. 18 и 19. Гайка и шайба крепления диска 15. А- свободная поверхность для контроля направления потока

Результаты продувок сравнивались с расчетами, сделанными по известной методике расчета контактирования шероховатых поверхностей, основанной на теории Герца, согласно которой величина микрозазора определяется уравнениями

1-3,3-

1/3

Р1 + Кр2

)и К

1-3,6.

1/2'

(12)

- соответственно для контакта двух шероховатых поверхностей и шероховатой поверхности с гладкой, где ЯР ~ ЗНа, Рг - фактическое давление в контакте, определяемое как сложная степенная зависимость от Рс твердости поверхностного слоя, радиусов вершин шероховатостей, модуля упругости первого рода и коэффициента Пуассона. На рис. 4 показаны результаты одной из экспериментальных серий. к„„ мкм

28 24 20 16 12

'—Т

1 А щ

-4-]

О

12

18

Рис. 4. Зависимость среднего зазора от суммы высоты микронеровностей сопряженных шероховатых поверхностей, полученных обработкой лазерным лучом: 1. Расчетный зазор при Рс = 10 бар. 2. То же при Рс= 200 бар. 3. Фактически определенный зазор при Рс 10 бар.

4. То же при 200 бар.

5. Кривая аппроксимации результатов эксперимента зависимостью

В результате обработки экспериментальных данных удалось для исследованных поверхностей выявить сравнительно простые зависимости, которые можно использовать для стальных контактирующих поверхностей в диапазоне Рс = 10-200 бар для расчета среднего микрозазора между ними: кт~ 1,2(Дг;+Лг2) для поверхностей, обработанных лазерным лучом, к„, ~ 0,95(йг/+йгг)Я'8 - для поверхностей, полученных опескоструиванием, Ит ~ 0,9(Лг/+/?2г) - для поверхностей, полученных шлифованием.

При этом погрешность определения микрозазора не превышает 30%, что можно считать вполне удовлетворительным.

Кроме того, исследовалась неравномерность истечения газа из щели, для чего была разработана методика, основанная на сносе с поверхности большего диска слоя сажи. Наибольшей равномерностью обладают поверхности, обработанные лазером, наименьшей - обработанные шлифованием.

С целью проверки адекватности разработанной математической модели реально протекающим физическим процессом было проведено сравнение

расчетов с результатами экспериментов, проведенных Л. Болштянским. Сравнение результатов численного моделирования и опытов с ПКГЦП с диаметром поршня 40 мм и двумя питающими щелями, образованными шлифованными торцовыми поверхностями трех втулок, из которых был собран поршень, показало удовлетворительное совпадение. Максимальное отклонение по производительности в диапазоне давлений нагнетания 3, 5 и 7 бар составило 15%, по расходу на центрирование поршня и утечкам через гладкое поршневое щелевое уплотнение - не более 20%, что следует признать удовлетворительным.

Четвёртая глава посвящена параметрическому анализу характеристик ПКГЦП с щелевыми псевдопористыми питателями и прогнозу развития их конструкции. При этом исследовались рабочие состояния изделия с целью установления взаимного влияние отдельных параметров на некоторые выбранные характеристики объекта.

В данном случае эффективность применения питателей ГСП в виде псевдопористых щелей сравнивалась с работой ГСП, в котором питатели выполнены в виде коротких дроссельных отверстий. Сравнивались основные характеристики обоих типов ГСП - несущая способность и жесткость, а также расход газа на питание ГСП. При проведении сравнительного анализа использовалась программа COMPR32, в которой рассчитываются характеристики ПКГЦП с дросселями в виде диафрагм. Анализировались компрессоры с диаметрами цилиндра 20, 40, 60 и 100 мм, при этом были получены следующие результаты (см. также рис. 5-7).

Рис. 5. Зависимость жесткости ГСП и работы, затраченной на питание газового подвеса от средней высоты псевдопористой щели при иоб= 1500 мин"1, <5о = Ю мкм, <а = 50 Гц, А = 1 мм, Р„ 1 бар, Pu = 3 бар. Точками обозначены параметры ГСП с дросселями в виде отверстий с диаметром 0,1 мм (4 отв.). Dtl = 20 мм

Рис. 6. Зависимость массы утечек и отношения работ, потраченных на ГСП и потерянных с утечками через уплотняющую часть поршня от средней высоты псевдолористой щели при лоь~ 1500 мин"', до = 10 мкм, о = 50 Гц, А - 1 мм, Рв = 1 бар, Ям = 3 бар. Точками обозначены параметры ГСП с дросселями в виде отверстий с диаметром 0,1 мм (4 отв.). Дц = 20 мм

hm, мкм

Рис. 7. Зависимость максимального относительного эксцентриситета, жесткости ГСП и относительного давления наддува от среднего зазора в питающей щели при Иов" 1500 мин"1, дц - 10 мкм, а - 50 Гц, А - 1 мм, Рц = 1 бар, Рн = 3 бар. Точками обозначены параметры при использовании ГСП с дросселями в виде отверстий с диаметром 0,1 мм (6 отв.). 2)ц = 40 мм

Использование щелевых псевдопористых питателей в компрессорах с диаметрами цилиндра 20-40 мм, при низких давлениях нагнетания, позволяет значительно повысить работоспособность и экономичность ГСП -его жёсткость с одновременным уменьшением работы сжатого газа, затрачиваемой на питание ГСП. При повышении давления нагнетания до б-ти бар и выше эти преимущества уже не выглядят столь очевидными. Проведённые аналогичные численные расчеты для ПКГЦП с диаметрами цилиндров 60 и 100 мм показали, что с дальнейшим увеличением диаметра цилиндра применение питающих щелей в виде псевдопористых питателей не дает преимуществ по сравнению с дросселями в виде диафрагмы даже при низком давлении нагнетания при условии, что существует возможность изготовления калиброванных с отклонением по расходу в пределах 10% отверстий диаметром 0,1 мм. На основе численного эксперимента установлено также, что применение псевдопорситых питателей позволяет расширить поле допуска при изготовлении цилиндропоршневой пары ПКГЦП.

Кроме того, в 4-й главе рассмотрены и обоснованы перспективы развития конструкций псевдопористых питателей в ПКГЦП. В частности, показано, что при использовании одной гладкой и одной шероховатой поверхности возможно нанесение неполного микрорельефа (не по всей окружности), что позволяет применять сравнительно грубую обработку (в основном - опе-скоструивание через маску или обработку лазером) и дополнительно снизить затраты на центрирование поршня. Показано также, что для снижения круговых перетечек в микрозазоре возможно использовать дополнительные круговые микроканавки, выравнивающие давление газа по окружности. Данные мероприятия позволяют приблизить теоретические положения к практическому использованию в реальных конструкциях.

5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Рассмотренная в работе конструкция ПКГЦП с псевдопористыми питателями ГСП позволяет создавать работоспособные и экономичные конструкции мало- и микрорасходных компрессоров с газовым подвесом поршня.

2. Проведенные экспериментальные работы позволили получить математические выражения для расчета величины среднего зазора при контакте плоских шероховатых поверхностей стальных деталей, полученных различными способами.

3. Создана математическая модель ПКГЦП с питателями ГСП, выполненными в виде псевдопористых питателей, полученных при контакте шероховатых поверхностей, позволяющая прогнозировать основные характеристики рабочих процессов ступени компрессора с учетом внешнего воздействия на цилиндропоршневую группу компрессора.

4. Наиболее стабильные результаты по равномерности распределения потока газа через псевдопористые питатели, образованные при контакте двух шероховатых поверхностей, дает метод создания шероховатостей лазерным облучением поверхностей.

5. Наибольший эффект дает применение псевдопористых питателей в ПКГЦП с диаметром поршня 40 мм и менее, причем, чем ниже давление нагнетания, тем выше целесообразность замены обычных дросселей тина простая диафрагма на псевдопористые питатели.

6. Использование псевдопористых питателей, полученных при контакте шероховатых поверхностей, позволяет расширить допуск на изготовление зазора между поршнем и цилиндром в ПКГЦП.

7. Разработанные предложения по конструкции газовых подвесов и подшипников с псевдопористыми питателями позволяют повысить работоспособность ГСП применительно как к ПКГЦП, так и газостатических и газодинамических подвесов и подшипников, использующихся в различных областях машино- и приборостроения.

Перечень публикаций по теме диссертационной работы

1. Болштянский А.П. Особенности проектирования газостатического подвеса поршня микрорасходных компрессоров/ А.П. Болштянский, ТАИвахненко, A.A. Соловьёв // Развитие оборонно-промышленного комплекса на современном этапе. Материалы научно-технической конференции. Омск, Изд-во ОТИИ, 2003. - С. 75.

2 Болштянский А.П. Установка для исследования характеристик псевдопористых питателей для газостатического подвеса поршня компрессо-ра/А.П. Болштянский, ТА Ивахненко //Актуальные проблемы развития техники и экономики в условиях Крайнего Севера - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. - С. 32-39.

3. Болштянский А.П. Характеристики газостатического подвеса поршня форвакуумного насоса с псевдопористыми питателями/ А.П. Болштянский, ТА Ивахненко // Материалы XIII научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника»: М., 2006. - С. 127-129.

4. Болштянский А.П. Конструкция и основы расчёта газостатического центрирования поршня с псевдопористыми питателями/ А.Г1. Болштянский, ТА. Ивахненко // Труды XIV Международной научно-технической конференции по компрессорной техники. Том I / ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа». - Казань: Изд-во «Слово», 2007. - 444 е., с. 136-144.

5. Болштянский А.П. К вопросу о рациональном распределении гидравлического сопротивления в питающей щели газостатического подвеса/ А.П. Болштянский, ТА Ивахненко, O.A. Мамаев // Омский научный вестник №3 (32), сентябрь 2005 г. - С. 115-119.

6. Ивахненко Т.А. Применение псевдопористых питателей в мало- и микрорасходных компрессорах с газовой смазкой для бортовых систем транспортной техники// Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения. Материалы IV Международного конгресса. Омск, 2007. Часть 1. - С. 210-215.

7. Ивахненко Т.А. «Определение фактического зазора псевдопористых питателей гидро- и газостатических подвесов»/Т.А. Ивахненко, А.П. Болштянский// «Динамика машин и рабочих процессов»/ Труды науч. технич. конф. ЮуРГУ, 2009.-С. 62-66.

8. Болштянский А.П. Компрессоры с бесконтактным уплотнением поршня/ А.П. Болштянский, В.Е. Щерба, Е.А. Лысенко, Т.А.Ивахненко. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - 416 с.

Сдано в набор 17.05.2010 Подписано к печати 17.05.2010 Формат 60x84 1/16 Бумага писчая. Гарнитура Times New Roman Печать оперативная. Усл.- печ. л. 1,0 Заказ № 343 Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии Омского Танкового Инженерного Института

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Конструкции ГЖГЦП и методы их расчета.

1.1. Экономичность конструкций ПКГЦП.

1.1.1. Анализ способов снижения расхода газа на центрирование поршня.

1.1.2. Анализ регуляторов расхода газовых опор.

1.2. Конструкции ПКГЦП с псевдопористыми питателями.

1.3. Анализ методов расчета ПКГЦП.

Постоянное стремление промышленности к повышению качества выпускаемой продукции, а человечества - к улучшению условий труда, диктует необходимость использования механически и химически чистых и экологически безопасных газов, в том числе и сжатых до требуемого давления в соответствии с использующими эти газы процессами.

Основной машиной для сжатия и перемещения газов является компрессор. Конструкции последних весьма разнообразны и определяются в основном требуемыми расходами и давлениями. Так, например, для сжатия газов до высоких давлений при сравнительно небольших расходах чаще всего применяются машины объемного действия с возвратно-поступательными рабочими органами (поршневые и мембранные), при средних и низких давлениях и расходах - машины объемного действия с вращательными рабочими органами - винтовые, роторные пластинчатые и спиральные, при большой производительности и средних и низких давлениях - центробежные и осевые и т.д.

Особый класс компрессоров составляют машины для сжатия чистых газов. Их нужно отличать от машин для получения чистых газов, т.к. в принципе получить чистый сжатый газ можно любым компрессором, если в его состав включить устройства для механической и химической очистки [1].

В то же время компрессоры для сжатия чистых газов, прежде всего, не имеют в своем составе узлов и механизмов, которые бы загрязняли газ при его сжатии и перемещении. Конструктивная номенклатура таких компрессоров, реально выпускаемых промышленностью, весьма ограничена. Это центробежные и осевые компрессоры, спиральные компрессоры без смазки и мембранные компрессоры. В этот перечень из принципиальных соображений не включены компрессоры с самосмазывающимися уплотнениями, поскольку они загрязняют рабочее тело продуктами износа этих уплотнений, и каждый раз использование такой машины требует решения вопроса о допустимости попадания в сжимаемый газ твердых частиц материала уплотнителя, а также выделяющихся из него газов при трении.

Каждый из выше перечисленных типов компрессоров занимает свою, обусловленную особенностями применения, нишу.

В начале 60-х годов прошлого столетия появилась идея создания компрессора, в котором принципиально невозможно загрязнение сжимаемого газа, и который мог бы обеспечить широкий диапазон производительности и давлении, присущих поршневым машинам. Это поршневой компрессор с газостатическим центрированием поршня (ПКГЦП). Его конструкции первоначально были запатентованы в США, Швейцарии, Великобритании, Италии, Японии. Однако, до начала 70-х годов сведений о попытке реального производства таких машин в открытой печати не появлялось.

Работы по созданию этих машин были начаты в России в 1973-74 г.г. совместными усилиями ученых ОмГТУ (бывший ОмГТИ) и АО «Сибкриотехника»

Болштянский А.П., Гринблат B.JL, Громыхалин В.Г., Деньгин В.Г., Хорошу-нов А.И. Щерба В.Е. и др.). Опыт по созданию конструкций ПКГЦП в значительной степени обобщен в монографии [2].

Анализируя эту работу, следует отметить, что ее содержание нацелено, прежде всего, на систематизацию знаний, полученных авторами и другими исследователями подобных ПКГЦП конструкций, которые могут быть использованы на первых стадиях проектирования этих машин. В значительной степени авторы попытались дать прогноз развития конструкций ПКГЦП, которые позволят вывести эти компрессоры из стадии обсуждения в стадию реализации.

В частности, большое внимание уделено перспективе использования нетривиальных регуляторов расхода для газостатического подвеса поршня (активные регуляторы типа мембранных и инерционных дросселей, щелевые питатели в виде контактирующих шероховатых поверхностей, названные авторами «псевдопористые питатели»).

Применение активных регуляторов расхода в конструкции ПКГЦП не бесспорно. Они существенно усложняют конструкцию и очевидно ограничивают надежность работы цилиндропоршневой пары, имеющей неопределенно большой ресурс работы, т.к. в ней нет контактирующих и трущихся подвижных частей. Основное преимущество активных регуляторов - повышенная жесткость центрирования - может обернуться необходимостью увеличенного расхода газа на питание газостатического подвеса.

Псевдопористые питатели гораздо проще по конструкции, их применение сулит существенное, даже кратное, снижение расхода на питание газостатического подвеса мало- и микрорасходных ПКГЦП, однако они практически не изучены, и поэтому целесообразность их использования не может быть оценена однозначно.

В связи с выше изложенным, настоящее исследование имеет целью получение знаний, необходимых для прогноза развития конструкций ПКГЦП в направлении использования псевдопористых питателей для экономичного центрирования поршня в ПКГЦП.

1. КОНСТРУКЦИИ ПКГЦП И МЕТОДЫ ИХ РАСЧЕТА

5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Рассмотренная в работе конструкция ПКГЦП с псевдопористыми питателями ГСП позволяет создавать работоспособные конструкции мало- и микрорасходных компрессоров с газовым подвесом поршня.

2. Проведенные экспериментальные работы позволили уточнить математические выражения для расчета величины среднего зазора при контакте плоских шероховатых поверхностей стальных деталей, полученных различными способами.

3. Создана математическая модель ПКГЦП с питателями ГСП, выполненными в виде псевдопористых питателей, полученных при контакте шероховатых поверхностей, позволяющая прогнозировать основные характеристики рабочих процессов ступени компрессора с учетом внешнего воздействия на цилиндро-поршневую группу компрессора.

4. Наиболее стабильные результаты по равномерности распределения потока газа через псевдопористые питатели, образованные при контакте двух шероховатых поверхностей, дает метод создания шероховатостей лазерным облучением поверхностей.

5. Наибольший эффект дает применение псевдопористых питателей в ПКГЦП с диаметром поршня 40 мм и менее, причем, чем ниже давление нагнетания, тем выше целесообразность замены обычных дросселей типа простая диафрагма на псевдопористые питатели в том случае, если отсутствует технологическая возможность изготовления калиброванных отверстий диаметром 0,1 мм и менее.

6. Использование псевдопористых питателей, полученных при контакте шероховатых поверхностей, позволяет расширить допуск на изготовление зазора между поршнем и цилиндром в ПКГЦП.

7. Разработанные предложения по конструкции газовых подвесов и подшипников с псевдопористыми питателями позволяют повысить работоспособность ГСП применительно как к ПКГЦП, так и газостатических и газодинамических подвесов и подшипников, использующихся в различных областях машино-и приборостроения.

1. Болштянский А.П. Классификация систем для получения чистых сжатых газов// Вестник международной академии холода. - С.-Пб. - М., 1999. -С. 41-43.

2. Болштянский А.П., Белый В.Д., Дорошевич С.А. Компрессорыс газостатическим центрированием поршня. Омск, изд-во ОмГТУ, 2002. -406 с.

3. Olfreie Spiralkompressoren auf Behalter// Ind.-Anz. 1994. - 116, № 4. - P. 58.

4. Болштянский А.П. Характеристики малорасходного крейцкопфного компрессора с газостатическим центрированием поршня. // В кн. Ресурсосберегающие технологии. Проблемы высш. образов-я: Тез. докл. XXX науч. конф. Кн. 2. Омск: ОмПИ, 1994. - С. 145.

5. Болштянский А.П. Об экологической и энергетической эффективности применения компрессоров с газостатическим центрированием поршня.// В кн. Энергетика: экология, надежность, безопасность: Тез. докл. науч.-техн. семинара. Томск: ТПИ. - 1994. - С. 62.

6. Болштянский А.П. О возможности применения компрессора с газостатическим центрированием поршня в качестве вакуум-насоса. // В кп. Состояние и перспективы развития вакуумной техники.: .: Тез. докл. науч.-техн. конф. -Казань, 1996.-С. 45.

7. Болштянский А.П. Особенности регулирования производительности компрессора с газостатическим центрированием поршня. // Омский научный вестник. Выпуск восемнадцатый. Омск, 2002. — С. 110 117

8. Кулиш J1. И., Деньгин В. Г., Морозов В. П. Определение характеристик компрессоров с газостатическим поршневым уплотнением// Химическое и нефтяное машиностроение. 1992. - № 8. - С. 15-18.

9. Испытание компрессора с бесконтактным поршневым уплотнением

10. В. J1. Грииблат, Л. Г. Абакумов, В. Г. Деньгин и др.//Вопросы криогенной техники: Сб. трудов. Омск, 1974. - Вып. 2. - С. 100-103.

11. Экспериментальное исследование поршневого компрессора с газостатическим уплотнением поршня (ГСПУ)/В. Л. Гринблат, А. П. Болштянский, В.Г. Громыхапин, И.М. Грицив//Холодильные и компрессорные машины: Сб. трудов. Новосибирск, 1978. - С. 94-97.

12. A.c. № 545805 СССР. Поршень/ А.П. Болштянский, В.Л. Гринблат, В.Г. Громыхалин; Омский политехнич. ин-т. №2143789; Заявлено 16.07.75; Опубл. 05.02.77, Бюл. № 5.

13. А.с. № 676752 СССР. Поршневой компрессор/ А.П. Болштянский,

14. В.Л. Гринблат, В.Г. Громыхалин, В.Г. Деньгин, А.И. Хорошунов; Омский политехнич. ин-т. № 2539488; Заявлено 02.11.77; опубл. 30.07.79, Бюл. № 28.

15. Патент России № 2116507. Бесконтактный компрессор с газостатическим центрированием поршня/ А.П. Болштянский; Омский госуд. технич. ун-т. -№ 96115877; Заявлено 31.07.96; опубл. 27.07.98; Бюл. № 21.

16. Болштянский А.П. Теоретические основы расчета и проектирования поршневых компрессоров с газостатическим центрированием поршня. Дисс. докт. техн. наук. Омск, ОмГТУ, 1999. - 530 с.

17. Патент России № 2120063. Способ запуска компрессора с газостатическим центрированием поршня и устройство для его осуществления/

18. А.П. Болштянский; Омский госуд. технич. ун-т. № 96124802; Заявлено 31.12.96; опубл. 10.10.98; Бюл. № 28.

19. Шейнберг С. А., Жедь В. П., Шишеев М. Д. Опоры скольжения с газовой смазкой/ Под ред. С. А. Шейнберга М.: Машиностроение, 1979. - 336 с.

20. Демкин Н.Б. Расход газа через стык контактирующих поверхностей// Н.Б. Демкин , В.А. Алексеев, В.Б. Ламберский, В.И. Соколов/ Известия высших учебных заведений. Машиностроение. № 6. М.: МВТУ им. Баумана, 1976. с. 40-44.

21. Пешти Ю. В. Газовая смазка. М.: Изд-во МГТУ, 1993. - 381 с.

22. Пинегин С.В., Табачников Ю.Б., Сипенков И.Е. Статические и динамические характеристики газостатических опор. — М.: Наука, 1982. — 265 с.

23. Blondel Е., Snoeys R. Externally pressurized bearings with pressure depending restrictors. In: 6-th International Gas Bearings Symposium, Southampton, 1974, Paper D2, p. 19.

24. Коднянко В.А. Технология и компьютерная среда автоматизации моделирования, расчета и исследования газостатических опор. Дисс. докт. технич. наук. — Красноярск, 2005. 331 с.

25. Болштянский А.П., Гринблат В.Л. Методика расчета мембранного регулятора расхода для газостатического центрирования поршня повышенной жесткости // В сб. Совершенствование холодильных и компрессорных машин. Омск: ОмПИ, 1984. - С. 96-99.

26. Константинеску, В.Н. Газовая смазка/ В.Н. Константинеску. Пер. с польского. Под ред. М.В. Коровчинского.//М.: «Машиностроение», 1968. - С. 709.

27. Белкин И.М. Допуски и посадки. М.: «Машиностроение», 1992. С. 528.

28. А.с. СССР № 625086. Поршень/ В.Л. Гринблат, А.П. Болштянский, В.Г. Громыхалин, В.Г. Деньгин, А.И. Хорошунов. № 2476480; Заявлено1104.77; опубл. 25.09.78, Бюл. № 35.

29. А.с. СССР № 850905. Поршневой компрессор с бесконтактным уплотнением поршня/ А.П. Болштянский, B.JL Гринблат, В.Г. Громыхалин, А.Н. Кабаков, В.Е. Щерба; Омский политехнический институт. № 2835572; Заявлено 04.01.80; опубл. 30.07.81, Бюл. № 28.

30. А.с. СССР № 1286861. Поршневая пара с газостатическим центрированием/ А.П. Болштянский, С.Э. Дорошевич, B.JI. Гринблат, В.Г.Деньгин; Омский политехнический институт. № 3929615; Заявлено 16.07.85; опубл. 30.01.87. Бюл. №4.

31. Патент России № 2098660. Компрессор с газостатическим подвесом поршня и псевдопористыми питателями/ А.П. Болштянский; Омский гос. тех-иич. университет. № 95114195; Заявлено 08.08.95; опубл. 10.12.97; Бюл. № 34.

32. Болштянский А.П., Гринблат B.JL, Громыхалин В.Г., Деньгин В.Г. Регулятор расхода для аэростатического центрирования поршня повышенной жесткости// Криогенные машины. Новосибирск.- Изд-во НИСИ, 1977. — С. 80-86.

33. А.с. СССР № 679950. Мембранный регулятор расхода/ А.П. Болштянский,

34. B.JL Гринблат, В.Г. Деньгин, А.И. Хорошунов; Омский политехнический институт. № 2495495; Заявлено 03.06.77; опубл. 15.08.79, Бюл. № 30.

35. Штейнгарт JL А. Исследование рабочих процессов поршневых компрессоров с помощью математического моделирования: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Л.: ЛПИ, 1973. - 16 с.

36. Поршневые компрессоры/ Б. С. Фотин, И. Б. Пирумов, И. К. Прилуцкий, П. И. Пластинин; Под общ. ред. Б.С. Фотина.- Л.: Машиностроение, 1987.372 с.

37. Прилуцкий И. К. Использование математического моделирования рабочих процессов при разработке, исследовании и создании ряда высокооборотных поршневых компрессоров малой производителыюсти//Сб. трудов /ЛПИ. Л.,1980. - № 370. - С. 3-11.

38. Хрусталев Б. С. Математическое моделирование рабочих процессов основа для решения задач оптимального проектирования объемных компрессоров// Компрессорная техника и пневматика. - 1995. - № 6-7. - С. 25-28.

39. Пластинин П. И., Щерба В. Е. Рабочие процессы объемных компрессоров со впрыском жидкости// Итоги науки и техники. Насосостроение и ком-прессоростроение. Холодильное машиностроение/ ВИНИТИ. 1996. - 5.1. C. 1-154.

40. Болштянский А. П. Математическое и программное обеспечение реального проектирования компрессоров с газостатическим центрированием поршня/ Компрессорная техника и пневматика. -1998. №1-2(18-19).- С. 55-59.

41. Пластинин П. И. Поршневые компрессоры. Т. 1. Теория и расчет. М.: Изд-во «Колос», 2000. - 456 с.

42. Болштянский А.П., Белый В.Д. Влияние внешних нагрузок на работоспособность компрессора с газостатическим центрированием поршня.// В кн.

43. Динамика систем механизмов и машин». Кн. 1. Тез. докл. II междунар. науч.-техн. конф. Омск: ОмГТУ, 1997. - С. 24.

44. Исследование и применение опор скольжения с газовой смазкой: Тез. докл. Всесоюз. координац. совещ. — Винница, 1983. С. 1-109.

45. Уплотнения и у плотните л ьная техника: Справочник/ JI.A. Кондаков, А.И. Голубев, В.Б. Овандер, В.В. Гордеев, Б.А. Фурманов, Б.В. Кармугин. М.: Машиностроение, 1986. -464 с.

46. Макушкин А. П Полимеры в узлах трения и уплотнениях при низких температурах: Справочник. М.: Машиностроение, 1993. - 228 с.

47. Фрэнсис X. А. Феноменологический анализ пластического вдавливания сферы// Тр. амер. об-ва инж.-механиков. Сер. Д. 1976. - № 3. - С. 81-91.

48. Демкин Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970.-228 с.

49. Трение, изнашивание и смазка: Справочник / Под ред. И. В Крагельского, В. В. Алисина.- М.: Машиностроение, 1978. Кн. 1. - 400 с.

50. Справочник по триботехнике. Т. 1: Теоретические основы/ Под ред. М. Хебды, А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1989. - 400 с.

51. Демкин Н. Б. Фактическая площадь касания твердых поверхностей. М.: АН СССР, 1962.- 111 с.

52. Френкель М.И. Поршневые компрессоры. JL: Машиностроение, 1969. -743 с.

53. Стрелков С. П. Механика. М.: Наука, 1975. - 560 с.

54. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т. 1. Механика. М.: Наука, 1988.-216 с.

55. Барышников Г. А. Моделирование процесса нагнетания в ступени поршневого компрессора// Машиностроение.- 1987. №.4. - С. 49-53.

56. Барышников Г. А. Расчет нагнетательной системы поршневого компрессора с длинным каналом// Машиностроение. 1993. - № 2. - С. 60-65.

57. Кондратьева Т. Ф., Исаков В. П. Клапаны поршневых компрессоров. Л., Машиностроение, 1983. - 158 с.

58. Кабаков А. Н., Щерба В. Е. Некоторые вопросы математического моделирования рабочего процесса в поршневом компрессоре//Изв. вузов. Энергетика, Минск. 1980. - № 7. - С. 56-61.

59. Болштянский А. П., Щерба В. Е. Определение области энергетически эффективного применения бессмазочного компрессора с газостатическим центрированием поршня (БК с ГСЦП)// Повышение эффективности холодильных машин. Л: ЛТИХП, 1983. - С. 112-117.

60. Чеповецкий И. X. Основы финишной алмазной обработки. Киев: Наукова думка. 1980.-468 с.

61. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. — М.: Машиностроение, 1987. — 208 с.

62. Джонсон К.А. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1980. -510 с.

63. Динник А.Н. Избранные труды: в 3-х т. Т 1. Удар и сжатие упругих тел. — Киев: Изд-во АН УССР, 1952. 195 с.

64. Беляев Н.М. Местные напряжения при сжатии упругих тел. — В кн.: Инженерные сооружения и строительная механика. Л., 1924, с. 30-43.

65. Штаерман И .Я. Контактная задача теории упругости. М.: Гостехиздат, 1949.-270 с.

66. Макушин В.М. Деформация и напряженное состояние деталей в местах контакта. М. : Машгиз, 1952. - 211 с.

67. Михин Н.М. О связи площади касания и сближения при неподвижности и скользящем контакте. — В кн.: Трение твердых тел. М., 1964. с. 62-65.

68. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. — М.: Наука, 1970.-227 с.

69. Технология обработки конструкционных материалов/ П.Г. Петруха,

70. A.И. Марков, П.Д. Беспахотный и др.; Под общ. ред. П.Г. Петрухи. М.: Высшая школа, 1991. — 512 с.

71. Шнейдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства. — Л.: Машиностроение, 1972. 240 с.

72. Ковалевский В.Ф. Повышение износостойкости опор скольжения капель-но-адгезионной технологией. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Омск, Ом-ГТУ, 1996.-20 с.

73. Новиков И.И., Захаренко В.П., Ландо Б.С. Бессмазочные поршневые уплотнения в компрессорах. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1981. -238 с.

74. Шейпак А. А. Математические модели течения жидкости и газа через щели//Гидрогазодинамика, гидравлические машины и гидропневмосистемы. Тр. Междунар. Науч.- технич. и науч. — методич. кконф. М.: Изд-во МЭИ, 2006. С. 46-49

75. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешности результатов измерений. -Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. -245 с.

76. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1967. — 88 с.

77. Крутов В.И. Основы научных исследований/В.И. Крутов, И.М. Грушко,

78. B.В. Попов и др.; Под ред. В.И. Крутова, В.В. Попова. М.: Высш. шк., 1989.-400 с.

79. Hertz Н. Uber die Beruhrung fester elasticher Korper. — Des. Werke, 1895. 1.

80. Джонс Дж. К. Методы проектирования. М.: Мир, 1986. - 326 с.

81. Болштянский А.П., ЩербаВ.Е. Особенности проектирования бессмазочного поршневого вакуумного насоса// Вакуумная техника и технология. -1999, Т. 9, №2.-С. 31-36.

82. Болштянский А.П., Балакин П.Д. Работа газовой криогенной машины с микрорасходным компрессором в условиях ограниченной мощности// Омский научный вестник, Омск, 2007, № 3(60). С. 59-61.

83. Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Том 2. Основы проектирования. Конструкции. М.: КолосС, 2008. - 711 с.

84. Патент РФ № 2296241, по заявке 2005129839. Поршневой компрессор/ Болштянский А.П., Щерба В.Е., Лысенко Е.А. Заявлено 26.09.2005. Опубл. 27.03.2007.-Бюл. №9.

85. Патент РФ № 2334877, по заявке 2006139729. Машина объемного действия/ Болштянский А.П., Щерба В.Е., Лысенко Е.А. Заявлено 09.11.2006. Опубл. 27.09.2008. Бюл. №> 27.

86. Лысенко Е.А., Болштянский А.П., Щерба В.Е. Поршневой компрессор с уравновешенным механизмом привода// Сб. трудов XIV Междунар. науч.-техн. конф. по компрессорной технике, Т 1. Казань, 2007.- С. 128-133.

87. Колебания и вибрации в поршневых компрессорах/ Ю. А. Видякин, Т. Ф. Кондратьева и др. Л. Машиностроение, 1972. - 224 с.

88. Шейнберг С. А., Жедь В. П., Шишеев М. Д. Опоры скольжения с газовой смазкой. М.: Машиностроение, 1969. - 334 с.

89. Френкель М. И. Поршневые компрессоры. Л.: Машиностроение, 1969. -743 е.

90. Пластинин П. И. Теория и расчет поршневых компрессоров. М.: ВО «Аг-ропромиздат», 1987. - 271 с.

91. Фотин Б.С. Поршневые компрессоры/ Б. С. Фотин, И. Б. Пирумов,

92. И. К. Прилуцкий, П. И. Пластинин; Под общ. ред. Б.С. Фотина.- Л.: Машиностроение, 1987.- 372 с.

93. Шлякова Е.В. Повышение стойкости к коррозии и износу поверхностей изделий из жаропрочных сталей и сплавао методом лазерной обработки. Автореф. дисс. кандид. техн. наук. Омск: ОмГТУ, 2009. — 20 с.

94. Лысенко Е.А. Конструкция и расчет маловибрационного поршневого компрессора с комбинированным механизмом привода. Автореф. дисс. кандид. техн. наук. Омск: ОмГТУ, 2009. — 20 с.

95. Ивахненко Т.А., Мамаев О.А., Болштянский А.П. К вопросу о рациональном распределении гидравлического сопротивления в питающей щели газостатического подвеса/Юмский научный вестник, Омск, 2005, № 3(32). С. 115-120.