Авторы

Использование методов компьютерного моделирования для разработки профилей рабочих органов винтового однороторного компрессора

DOI: 10.17586/1606-4313-2018-17-1-61-66
УДК 621.515.4

Использование методов компьютерного моделирования для разработки профилей рабочих органов винтового однороторного компрессора

Миникаев А.Ф. , Пронин В. А., Жигновская Д.В. , Кузнецов Ю.Л.

Ссылка для цитирования: Миникаев А.Ф., Пронин В.А., Жигновская Д.В., Кузнецов Ю.Л. Использование методов компьютерного моделирования для разработки профилей рабочих органов винтового однороторного компрессора // Вестник Международной академии холода. 2018. № 1. С. 61-66

Аннотация
Рассмотрена история создания, применения и развития винтовых компрессоров на сегодняшний день. Описана проблема низкой эффективности и надежности работы винтовых однороторных компрессоров, проблема совершенствования профилей рабочих органов. Предложена система дифференциальных уравнений взаимного расположения рабочих органов винтового однороторного компрессора в вертикальных и горизонтальных плоскостях для определения положения любой точки на контуре зуба на отсекателе и на винте в системе неподвижных координатах. Рассмотрена связь между подвижными координатами винта и неподвижными координатами отсекателя для бесконечно тонкого отсекателя. Установлено, что для определения координат любой точки, которая находится на зубе отсекателя бесконечно малой толщины и для любой точки впадины винта позволяется определить координаты полученной системой уравнений. Обосновано применение компьютерного моделирования и булевых операций для создания беззазорного соединения между рабочими органами винтового однороторного компрессора методом виртуальной обкатки. Полученные результаты расчета уравнений связи между подвижными координатами винта и неподвижными координатами отсекателя, и результаты компьютерного моделирования дают возможность использования CAD/CAM-систем для профилирования рабочих органов винтовых однороторных компрессоров с беззазорным и с зазорным соединением.

Ключевые слова: винтовой однороторный компрессор, 3D-моделирование, CAD/CAM системы, 3D принтер, булевые операции.

Список литературы

1. Сакун И.А. Винтовые компрессоры: Основы теории, методы расчета, конструкции. – Л.: Машиностроение,1970. 400 с.

2. Heinz P. Bloch. A Practical Guide to Compressor Technology, 2nd Edition. John Wiley & Sons, Inc., 2006. 590 p.

3. Pan J. 3D bioprinting of tissues and organs. // Nature Biotechnology. 2014. No 32, p. 773-785.

4. Freedman D.H. Layer By Layer. // Technology Review. 2015. No115. p. 50-53.

5. Пронин В.А., Крапивко П.В., Миникаев А.Ф. Профилирование зуба окружной формы отсекателя однороторного винтового компрессора // Сборник тезисов докладов VI Всероссийского конгресса молодых ученых. – СПб.: Университет ИТМО, 2017. С. 1.

6. Пронин В.А., Пекарев В.И. Однороторные винтовые компрессоры // Холодильная техника. 1982. № 10. с. 56-57.

7. А.С. 1813924 СССР / Пронин В.А., Ден Г.Н., Новиков И.И. Однороторная винтовая машина; опубл. в Б.И., 1992, № 23.

8. Chen N. Aerothermodynamics of Turbomachinery – Analysis and Design. Singapore, John Wiley & Sons, 2011. p. 448.

9. Сакун И.А. О повышении эффективности винтовых компрессоров холодильных машин // Холодильная техника. 1981. № 6. с. 18-21.

10. Пронин В.А. Винтовые однороторные компрессоры для холодильной техники и пневматики: дис… д. т. н. – СПб., 1998. 226 с.

11. Ухин Б.B. Гидравлические машины. Насосы, вентиляторы, компрессоры и гидропривод. Учебноепособие. – M.: Инфра-М, Форум,2016. 320 с.

12. Excell J. The rise of additive manufacturing. // The Engineer. Retrieved. 2013. C. 31-56.

13. Bloch H.P., Hoefner J.J. Reciprocating Compressors: operation and maintenance. Gulf Professional Publishing. 2013.

14. Tian F., Tao K., and Shao J.The Research on Meshing Pair Profile of Single-Screw Compressor, IEEE Computer Society, Wuhan, China, 2010.

15. Миникаев А.Ф., Ережеп Д. Сравнительные характеристики двухроторных и однороторных компрессоров // Сборник тезисов докладов V Всероссийского конгресса молодых ученых. – СПб.: Университет ИТМО,2016. С. 1.

16. Большаков В.П. Твердотельное моделирование деталей в САD-системах: AutoCAD,КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor, Creo. – СПб.: Питер, 2015. 480 с.

17. Онучин М.Ф., Давыдов В.А. Новые профили зубьев роторов винтовых компрессоров // Экспресс-информация. Сер. ХМ-5 (зарубежный опыт). – М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1986. с. 1-4.

18. Карачаровский В.Ю., Рязанов С.А. Обобщенная модель твердотельного зуборезного инструмента с изменяемой кривизной производящей поверхности / // В сборнике материалов Поволжской науч.-метод. конф. «Проблемы геометрического компьютерного моделирования в подготовке конструкторов для инновационного производства» – Саратов: СГТУ, 2010. С. 152-156.

19.Миникаев А.Ф., Долговская О.В., Пронин В.А.К вопросу протечек компримируемой среды в рабочей части однороторного винтового компрессора (ВКО) с окружной формой зуба // Вестник Международной академии холода. 2016. № 3. С. 43-46.

Читать статью полностью