єю початкового натягу, товщини і механічних властивостей гуми робочої поверхні обойми і визначається експериментально.
Деформація внутрішньої поверхні обойми відбувається в напрямку рівнодіючої сили PJP, під дією якої гвинт зміщується в обоймі. Припустимо, що зміщення це (ОО1) дорівнюватиме m (малюнок 14) зміниться і натяг (радіальна деформація гуми) на контактної поверхні робочих органів.
Малюнок 14 - Деформація обойми
Сумарний натяг представимо у вигляді:
(7)
З метою створення мастила на контактної поверхні геометричні розміри робочих органів вибираються таким чином, щоб забезпечити при роботі насоса поява зазору.
Значення зазору визначаються:
(8)
Рівняння (7) і (8) справедливі для всіх положень гвинта в обоймі, за винятком моменту?=0 ± (?/2) n, коли перетин гвинта займає крайнє положення в перетині обойми. Аналіз деформації гуми в цих перетинах показує, що утворюється після деформації зазор дуже малий і для практичних розрахунків ним можна знехтувати [8].
Графіки зміни зазору і натягу на розгортці робочих органів насоса на довжині кроку обойми показані на малюнку 15.
а - нарізка 1; б - нарізка 2
- первісний натяг; 2 - радіальна деформація гуми в напрямку рівнодіючої PJP; 3 - дійсне значення зазору з натягу; 4 - усереднені значення зазору; 5 - усереднені значення натягу
Малюнок 15 - Схема розгортки контактних ліній робочих органів
Дослідження залежностей (7) і (8) показує, що зважаючи малої амплітуди кривих справедливо, при збереженні сталості гідравлічного радіуса, замінити дійсні значення зазору і натягу середніми, користуючись наступними виразами:
(9)
де?- Коефіцієнт,
(10)
(11)
(12)
Довжина проекції проточної частини контактної лінії на вісь обойми на довжині кроку гвинта:
(13)
де t - крок обойми, мм.
Довжина проекції поверхні тертя гвинта в обоймі по довжині кроку гвинта:
(14)
На підставі проведених досліджень були зроблені наступні висновки:
1) Одногвинтовий насос характеризується непостійній орієнтацією робочого гвинта. При роботі насоса під дією інерційних та гідравлічних сил відбувається радіальна деформація пружної обойми і зсув гвинта в поперечному напрямку.
2) Деформація обойми зумовлює виникнення зазору з одного боку, діаметрального перерізу гвинта і натягу між гвинтом і обоймою з іншого, величина і протяжність яких непостійні [6].
. 2 Розрахунок золотника запобіжного клапана на міцність і стійкість
Робочий тиск, при якому працює золотник:
(15)
де?- Щільність нафти, кг/м3; - прискорення вільного падіння, м/с2; - натиск створюваний насосом, м.
Зусилля стиснення золотника з боку поршня:
(16)
де р - робочий тиск при якому працює золотник, Па; - діаметр поршня, м.
Зусилля стиснення золотника з іншого боку:
(17)
де d1 - діаметр золотника з іншого кінця,
Так як центральна частина золотника має найменший діаметр, в ньому будуть виникати найбільші напруги стиску, визначимо їх:
(18)
де f2 - площа перерізу по внутрішньому діаметру:
(19)
Загальне зусилля стиснення золотника:
(20)
Вибираємо сталь марки ВСт2пс, для якої? в=330МПа.
Звідси знаходимо коефіцієнт запасу на міцність:
(21)
Запас міцності по втоми:
(22)
де k?- Ефективний коефіцієнт концентрації напруги, (k?=1);
? 1 - межа витривалості при стисненні для золотника двосторонньої дії:
(23)
?- Масштабний фактор, (?=1,5);
Стійкість золотника (поздовжній вигин):
(24)
де l - вільна довжина золотника, м,
imin - мінімальний радіус інерції штока, м:
(25)
Підставами формулу (25) у вираз (24), отримаємо:
(26)
В...
