Разработка и исследование кулачково-зубчатого вакуумного насоса

• Автор: Саликеев, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Основные условные обозначения и термины
ГЛАВА I. БЕЗМАСЛЯНЫЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ
1Л. Типы безмасляных вакуумных насосов
1.2. Профилирование роторов бесконтактных двухроторных насосов
1.2.1. Теоретическое профилирование
1.2.2. Действительное профилирование
1.3. Методики определения перетечек через щелевые каналы
1.4. Задачи исследования
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА КУЛАЧКОВО-ЗУБЧАТОГО ВАКУУМНОГО НАСОСА
2.1. Конструкция разработанного КЗВН
2.2. Теоретический профиль роторов. Анализ влияния основных геометрических размеров КЗВН на его характеристики
2.3. Действительное профилирование роторов КЗВН 53 ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОТКАЧНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК КЗВН
3.1. Программа испытаний и описание экспериментального стенда
3.2. Методика проведения испытаний и результаты измерений
3.3. Оценка погрешности измерений
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДИМОСТИ ЩЕЛЕВЫХ КАНАЛОВ БЕСКОНТАКТНЫХ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ
4.1. Экспериментальное исследование проводимости щелевых каналов
4.1.1. Описание экспериментального стенда для исследования проводимости щелевых каналов
4.1.2. Методика измерений
4.1.3. Результаты измерений и их обсуждение
4.2. Расчет проводимости щелевых каналов при малых перепадах давлений в ламинарном режиме течения
4.3. Расчет проводимости щелевых каналов при произвольных перепадах давлений в ламинарном режиме течения
4.4. Методика расчета проводимости каналов, образованных криволинейными стенками произвольной геометрии 100 ГЛАВА V. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОТКАЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
КЗВН
5.1. Основные положения и допущения математической модели
5.2. Описание математической модели и ее реализации на ЭВМ
5.3. Результаты моделирования откачных характеристик КЗВН
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Теоретические координаты профиля роторов
КЗВН
Приложение 2. Оценка погрешности измерений проводимости
Приложение 3. Экспериментальные значения проводимости щелевых каналов
Приложение 4. Расчетные значения проводимости щелевых канаОсновные условные обозначения и термины
п - частота вращения;
5Г, 5СХ - геометрическая и действительная быстрота действия;
Бл, 5г/м„ - быстрота действия агрегата и форвакуумного насоса;
5Г - теоретическая быстрота действия; х - коэффициент подачи;
Рю > рвых ' давления на входе и выходе из насоса;
Твх, Твых - температура на входе и выходе из насоса;
Р, - давление на входе в форвакуумный насос;
Р]г Р2 - давления на входе и выходе из щели;
Г,, Т2 - температура на входе и выходе из щели; т - отношение давлений на выходе из щели и входе; є - отношение давлений на входе в щель и выходе;
/ - площадь поперечного сечения ротора;
К - радиус расточки корпуса;
ЬрУ1 - длина ротора и ширина канала;
X- коэффициент использования рабочего объема; и - проводимость щелевого канала;
ипр, ио6р - суммарные прямая и обратная проводимости щелевых каналов; (р - параметр положения профиля (угол поворота ротора); у/ - параметр профиля на плоскости;
А, А - межосевое расстояние и относительное межосевоерасстояние;
К - вероятность прохождения молекул через канал;
К3 - коэффициент проводимости, приведенный к минимальному зазору;
Рвх - площадь входного сечения;
С - средняя тепловая скорость молекул газа;
Ки К2 - радиусы образующих канал цилиндров;

ем относительного межосевого расстояния А происходит падение Бг (рис.2.8), вследствие уменьшения коэффициента использования рабочего объема (рис.2.9)
* = 1-2 //V (2.5)
При А < 0,6 происходит значительное ослабление прочности ротора, что при работе насоса может привести к его разрушению.
Рис.2.9. Зависимость коэффициента использования рабочего объема % от А
При безрасходном режиме 5вх =0 из (2.3) получим максимальную степень повышения давления КЗВН без учета обратных перетеканий через зазоры
Р.,

Р V

(2.6)
V ох Умах - ост пер
Поскольку при работе КЗВН с выхлопом в атмосферу Рвых постоянная величина, равная атмосферному давлению, то остаточное давление Рост прямопропорционально Упер / ¥пп
На рис.2.10, 2.11 изображены расчетные зависимости отношения перевального и парного объемов Упер/Упп от угла при вершине зуба и относительного межосевого расстояния.