Методика расчета толщины стенки лепестка манжетного цилиндропоршневого уплотнения

В представленной статье изложена методика расчета толщины стенки лепестка манжетного уплотнения в программном комплексе ANSYS Workbench Mechanical. Описана основная проблема, с которой сталкиваются проектировщики при выборе толщины стенки лепестка манжетных уплотнений для поршневых компрессорных агрегатов, работающих без смазки. В результате выполнения работы была рассчитана максимальная и минимальная толщина стенки для материалов, наиболее распространенных в бессмазочных компрессорных агрегатах. Антифрикционные материалы группы Флубон и Флувис, содержащих в своем составе до 20 % углеродных волокон, имеют наименьшую толщину стенки во всех рассмотренных диапазонах давлений. При этом полученные результаты позволяют говорить о низкой эффективности манжетных уплотнений с максимальной толщиной стенки при давлениях ниже 1 МПа.

1. Мирзоев Р. Г., Кутушев И. Д. Основы конструирования и расчета деталей из пластмасс и технологической оснастки для их изготовления. Ленинград: Машиностроение, 1972. 416 с.

2. Макаров Г. В. Уплотнительные устройства. Изд. 2-е, переработ. и доп. Ленинград: Машиностроение (Ленинградское отделение), 1973. 232 с.

3. Уплотнения: сб. ст. / Пер. с англ. В. П. Харитонова; под ред. В. К. Житомирского. Москва: Машиностроение, 1964. 293 с.

4. Холан К., Калина А. Уплотнения в машиностроении / пер. с чеш. А. А. Жукова. Москва: Машгиз,1961. 67 с.

5. Кокичев В. Н. Уплотняющие устройства в машиностроении. Ленинград: Судостроение, 1962. 253 c.

6. Захаренко В. П. Основы теории уплотнений и создание поршневых компрессоров без смазки: дис. … д-ра техн. наук. Санкт-Петербург, 2001. 159 c.

7. Юша В. Л., Бусаров С. С., Недовенчаный А. В., Гошля Р. Ю. Экспериментальное исследование рабочих процессов тихоходных длинноходовых бессмазочных поршневых компрессорных ступеней при высоких отношениях давлений нагнетания к давлению всасывания // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2018. Т. 2, № 2. С. 13–18. DOI: 10.25206/2588-0373-2018-2-2-13-18.

8. Nedovenchanyi A. V., Yusha V. L., Busarov S. S. Experimental evaluation of the efficiency of long-stroke, lowspeed reciprocating compressor stages in compression of different gases // Chemical and Petroleum Engineering. 2018. Vol. 54. Р. 593–597. DOI: 10.1007/s10556-018-0520-1.

9. Бусаров С. С., Недовенчаный А. В., Титов Д. С. Методика моделирования рабочих процессов тихоходных длинноходовых компрессорных ступеней: cвидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ: свидетельство о регистрации электронного ресурса № 2019660287 от 02.09. 2019 // Реестр программ для ЭВМ.

10. Yusha V. L., Karagusov V. I., Busarov S. S. Modeling the work processes of slow-speed, long-stroke piston compressors // Сhemical and Petroleum Engineering. 2015. Vol. 51, Issue 3-4. P. 177–182. DOI: 10.1007/s10556-015-0020-5.

11. Юша В. Л., С. С. Бусаров. Экспериментальная оценка индикаторного коэффициента подачи поршневой длинноходовой компрессорной ступени // Компрессорная техника и пневматика. 2020. № 3. С. 39–41.

12. Madenci E., Guven I. The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS. 2015. DOI: 10.1007/978-1-4899-7550-8.

13. Пластинин П. И. Поршневые компрессоры. В 2 т. Т. 2. Основы проектирования. Конструкции. 3-е изд., перераб. и доп. Москва: КолосC, 2008. 711 с.