Выбор способа снижения трения в разрабатываемых для импортозамещения ротационных холодильных компрессорах

В статье рассмотрен один из способов снижения трения, используемый для вновь разрабатываемых ротационных компрессоров в рамках работ по импортозамещению. Проанализирован опыт применения ротационных холодильных компрессоров, выявлены основные факторы, определяющие холодопроизводительность. Выявлены применяемые в авиаракетостроении и энергетике методы снижения трения и повышения ресурса механических элементов и узлов с использованием металлических и неметаллических материалов, проанализированы наиболее перспективные материалы и тенденции развития. Выбран для изучения достаточно распространенный способ снижения трения, основанный на эффекте безызносности. На базе уже известных результатов предложено техническое решение на основе эффекта безызносности для снижения трения холодильного компрессора с катящимся ротором.

1. Пронин В. А., Кованов А. В., Цветков В. А. Современное состояние и перспективы развития холодильного компрессоростроения. Часть 1. Рынок и производство // Вестник Международной академии холода. 2023. № 1. С. 10–22. DOI: 10.17586/1606-4313-2023-22-1-10-22. EDN: LRHXKI.

2. Пронин В. А., Кованов А. В., Цветков В. А. Современное состояние и перспективы развития холодильного компрессоростроения. Часть 2. Технологии и наука // Вестник Международной академии холода. 2023. № 2. С. 14–25. DOI: 10.17586/1606-4313-2023-22-2-14-25. EDN: RPHILW.

3. Юша В. Л., Громов А. Ю., Потапов Ю. А. Анализ перспективных направлений создания отечественной компонентной базы ротационных машин объёмного действия для малой энергетики, холодильной и климатической техники // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2022. № 4. С. 9–25. DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-9-25. EDN: PKVOWK.

4. Кузнецов Л. Г., Бураков А. В., Котлов Н. А., Семенов А. А. Роторные компрессорные станции для кораблей ВМФ, гражданского флота, нефтегазового сектора и энергетики // Морской вестник. 2021. № 3 (79). С. 55–58. EDN: XOREWF.

5. Кузнецов Л. Г., Кузнецов Ю. Л., Бураков А. В., Кудла Н. А. Повышение эффективности роторных компрессоров // Научно-технические ведомости СПБПУ. Естественные и инженерные науки. 2019. Т. 25, № 1. С. 101–110. DOI 10.18721/JEST.25110. EDN: IWBQZY.

6. Носов Е. Ю., Павлюченко Е. А. Интенсификация охлаждения ротационных компрессоров с катящимся ротором // Омский научный вестник. 2006. № 10 (48). С. 56–59. EDN: IBINJP.

7. Aw K. T., Ooi K. T. Review on Sliding Vane and Rolling Piston Compressors // Machines. 2021. № 9 (6). P. 125. DOI: 10.3390/machines9060125.

8. Кулагина Г. С., Железина Г. Ф., Кан А. Ч. [и др.]. Эксплуатационные свойства антифрикционного самосмазывающегося органопластика на основе тканого наполнителя из политетрафторэтиленовых волокон и нитей Арселон // Труды ВИАМ. 2023. № 11 (129). C. 37–46. DOI: 10.18577/2307-6046-2023-0-11-37-46.

9. Галиев А. Р., Есина П. А., Корнев В. М. [и др.]. Исследование безызностности материалов // Машиностроение: новые концепции и технологии: всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Красноярск, 22 октября 2021 г. Красноярск: Изд-во СибГУ им. М. Ф. Решетнева, 2021. С. 87–90. EDN XWWCSI.

10. Романович Ж. А. Повышение износостойкости и долговечности деталей герметичного ротационного компрессора // НиКа. 2008. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/povyshenieiznosostoykosti-i-dolgovechnosti-detaley-germetichnogorotatsionnogo-kompressora (дата обращения: 31.03.2024).

11. Meng X., Qi Y., Sheng L. [et al.]. Investigations on efficiency improvement of rolling piston type rotary compressor with a new-designed cylinder // Applied Thermal Engineering. 2022. Vol. 222. P. 119920. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2022.119920.

12. Li R., Jing L., Meng X. [et al.]. Numerical analysis of vane–slot friction pair in a rolling piston compressor considering deformation and groove design. 2021. Vol. 162. P. 107124. DOI: 10.1016/j.triboint.2021.107124.

13. Shi H., Lei B., Wu J. Dynamic characteristics of refrigerant and lubricant in R290 rolling piston compressor of low-temperature air to water heat pump (LT-AWHP) during defrosting cycle // International Journal of Refrigeration. 2022. Vol. 144. P. 163–174. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2022.07.007.

14. Ding S., Wei H., Yang O. [et al.]. Tribological behavior and applicability analysis of cast iron and iron-based powder metallurgy for rolling piston rotary compressor under different applied loads // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2022. Vol. 45, no. 1. 9 p. DOI: 10.1007/s40430-022-03934-9.

15. Крылов Д. А., Цветков Ю. Н. Влияние добавок ультрадисперсного порошка оловянистой бронзы в моторное масло на работу дизеля // Журнал университета водных коммуникаций. 2012. № 3 (15). C. 75–85. EDN: PCREID.

16. Пат. 223821 Российская Федерация, МПК F 04 C 18/356. Ротационная компрессорная установка / Бураков А. В., Кудла Н. А., Ховалко А. А. № 2023135511; заявл. 26.12.2023; опубл. 05.03. 2024. Бюл. № 7. 10 с.

17. Прокопенко А. К., Голубев А. П., Зикеев Г. П. [и др.]. Повышение срока службы деталей машин и инструмента металлоплакированием: моногр. Москва: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2010. 87 с. ISBN 978-5-87055-124-1.

18. Кудла Н. А., Бураков А. В., Хотский Р. Р. Создание перспективного компрессора для судовых холодильных установок // Морской вестник. 2023. № 4 (88). С. 51–56. EDN: JJQSQK.

19. Гаркунов Д. Н. Триботехника, конструирование, изготовление и эксплуатация машин. Москва: Изд-во МСХА, 2001. 629 с. ISBN 5-94327-093-0.