Введение к работе
Актуальность. Перекачивание рабочей среды в системах жизнеобеспечения автономных объектов с малыми расходами (до 0,1 м3/ч.) при давлениях до 0,1 - 0,3 МПа обеспечивается электроприводными насосами, в том числе и поршневыми. Предохранительные клапаны в напорной линии из-за засорения, облитерашш, адгезионных лропессов и т.д. срабатывают с недопустимыми для низконапорных систем забросами давления. Автоматические системы регулирования подачи могут обеспечить достаточное быстродействие и отсутствие перерегулирования, однако, при этом энергопотребление, габариты и масса насосной установки могут возрасти в несколько раз. Из других апробированных средств ограничения давления надежную защиту от перегрузки обеспечивают только поршневые насосы с упругим звеном в приводе. Однако, при необходимости обеспечить высокую крутизну расходно-напорных характеристик при повышенном давлении, их габариты и масса.значительно увеличиваются из-за увеличения размеров упругого элемента.
Таким образом, создание объемных насосных агрегатов с устройствами ограничения давления, обеспечивающих защиту малорасходных низконапорных гидросистем и самих насосных агрегатов от недопустимой перегрузки по давлению является актуальной задачей.
Цель работы. Основной целью диссертации является создание однопоршневых насосов с встроенными в рабочую камеру устройствами, обеспечивающими защиту привода насосов и элементов гидросистемы от недопустимого воздействия давления.
Задачами исследования являются:
разработка новых конструктивных решений насосов с дроссельными механизмами ограничения давления;
проведение теоретических и экспериментальных исследований рабочих процессов предложенных насосов;
разработка методик расчета конструктивных параметров насосов, обеспечивающих соответствие характеристик "насос - механизм предохранения - гидросистема" условиям работы системы жизнеобеспечения;
Научная новизна диссертационной работы заключается:
в экспериментальных и теоретических данных о рабочих процессах новых поршневых насосов с встроенными устройствами ограничения давления дроссельного типа;
в предложенных моделях и аналитических зависимостях для
расчета динамических отклонений характеристик "насос - механизм предохранения - гидросистема" от статических расходно-надорных характеристик насосов;
- в экспериментальных и теоретических данных о колебатель
ных процессах в напорной линии, возникающих при работе насосов
с встроенными регуляторами при использовании упругих нагнетательных клапанов;
- в разработанных методиках расчета, обеспечивающих соот
ветствие характеристик "насос - механизм предохранения - гидро
система" условиям эксплуатации системы.
Практическая ценность исследования состоит в создании новых типов поршневых насосов с встроенными механизмами предохранения насоса от перегрузки, а агрегатов гидросистемы - от недопустимого воздействия как статической, так и динамической составляющих давления, а такие в предложенных методиках согласования параметров насоса, механизма предохранения и гидросистемы.
Реализация работы. Научные и практические результаты диссертационной работы использованы в ОКЕ завода "Старт" при разработке насосов для технологической установки У2М. 3.240.046, применяемой при производстве полупроводниковых приборов. Насосы также используются в МАДК на кафедре "Гидропривод и гидропневмоавтоматика" при изучении курса "Объемные гидромашины".
Апробация работы. Результаты исследований долояены автором на XV Гагарянских чтениях (Москва, 1985), Всесоюзной конференции "Вклад молодых ученых и специалистов в научно-технический прогресс" (Севастополь, 1985), на Постоянно Действующем Семинаре Гагаринского Комитета при Президиуме АН СССР ( 20.02.1987, Москва). Материалы диссертации вошли в стендовый доклад, представленный ВШИгидромашем на 20-ой конференции $АЕ по системам жизнеобеспечения (Вильямсбург, Вирдкйния, США, 1990). Фрагменты работы в виде экспериментального образца насоса экспонировались на выставках НТШ-86 (ВДНХ, 1986), "Машностроениег86" (ВДИХ, 1986), "Научно-техническое творчество миллионов" (Ханой, 1987). Экспонат отмечен бронзовой медалью ЗДКХ и дипломами."
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы автором в 9 статьях и 5 научных отчетах. Автором получено 2 авторских свидетельства на разработанные конструкции.
Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Диссертация содержит J4L. страниц машинописного текста, 10 таблиц, 45 рисунков. Список
литературы включает 99 работ советских и зарубе:;щых авторов.
