РОЗРОБКА І АНАЛІЗ ТОЧНОСТІ ІНЖЕНЕРНИХ МЕТОДІВ РОЗРАХУНКУ ГЕРМЕТИЧНОСТІ БЕЗЗМАЩУВАЛЬНИХ ЦИЛІНДРО-ПОРШНЕВИХ УЩІЛЬНЕНЬ ДЛЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО ТА ПЕРЕХІДНОГО РЕЖИМІВ ПЕРЕТІКАННЯ ГАЗУ
DEVELOPMENT AND ANALYSIS OF THE ACCURACY OF ENGINEERING METHODS FOR CALCULATING THE TIGHTNESS OF GREASE-FREE CYLINDER-PISTON SEALS FOR MOLECULAR AND TRANSIENT GAS FLOW MODES
Сторінки: 20-23. Номер: №6, 2019 (279)
Автори:
О.Г. ТИМОЩУК
Хмельницький національний університет
O.G. TYMOSHCHUK
Khmelnytskyі National University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-279-6-20-23
Рецензія/Peer review : 15.11.2019 р.
Надрукована/Printed : 1.01.2020 р.
Анотація мовою оригіналу
На основі теорії стохастичних процесів розроблені методи розрахунку герметичності беззмащувальних циліндро-поршневих ущільнень для молекулярного та перехідного режимів перетікання газу. Результатом є створення інженерних методів розрахунку герметичності (тривалості натікання газу) в беззмащувальних циліндро-поршневих металополімерних ущільненнях, а також оцінка точності створених методів для молекулярного та перехідного режимів плину газу через беззмащувальні циліндро-поршневі ущільнення. В статті розглядається пружний контакт сильно анізотропної шорсткої поверхні (полімерна поверхня) з гладкою (металевою) поверхнею. Досліджена залежність зведеного натікання газу від комплексу умов контактування на основі теорії стохастичних полів. Виконана оцінка похибки, яка виникає при заміні точної формули розрахунку зведеного натікання наближеною формулою. Значення, розраховані за точною та розрахунковою формулою зведеного натікання різняться не більше, ніж на 4 відсотки. Теоретично обґрунтовані і розроблені точні методи розрахунку герметичності беззмащувальних циліндро-поршневих ущільнень для молекулярного та перехідного режимів плину газу, що є основою для практичних розрахунків герметичності ущільнень беззмащувальних пневмокомпресорів. Натікання при перехідному режимі плину газу можна знайти на підставі значень, розрахованих для в’язкісного та молекулярного режимів плину газу через беззмащувальні циліндро-поршневі ущільнення.
Ключові слова: контакт; номінальний контактний тиск; питома площа шорсткої поверхні контакту; герметичність циліндро-поршневих ущільнень; тривалість плину газу; молекулярний та перехідний режими перетікання газу; профілограма, теорія стохастичних полів.
Розширена анотація англійською мовою
On the basis of the theory of stochastic processes, methods for calculating the tightness of grease-free cylinder-piston seals for molecular and transition modes of gas flow have been developed. The result is the creation of engineering methods for calculating the leakage (duration of gas leakage) in greaseless cylinder-piston metal-polymer seals, as well as the estimation of the accuracy of the created methods for molecular and transient modes of gas flow through greaseless cylinder-piston. The article deals with the elastic contact of a strongly anisotropic rough surface (polymer surface) with a smooth (metal) surface. The task is to develop engineering methods for calculating the tightness of grease-free cylinder-piston seals for molecular and transient modes of gas flow, as well as to analyse the accuracy of the developed methods. The dependence of the combined gas leakage on a set of contact conditions based on stochastic field theory is investigated. The estimation of the error which occurs at replacement of the exact formula of calculation of the consolidated inflow by the approximate formula is made. Values calculated by the exact and calculated summary inflow formula differ by no more than 4 percent. Precise methods for calculating the tightness of the grease-free cylinder-piston seals for the molecular and transient modes of the gas flow are theoretically substantiated and developed, which is the basis for practical calculations of the tightness of the seals of grease-free pneumatic compressors. Transient leakage gas flows can be found based on the values calculated for the viscosity and molecular modes of the gas flow through the greaseless piston seals.
Keywords: contact; nominal contact pressure; specific area of rough contact surface; tightness of cylinder-piston seals; duration of gas flow; molecular and transient gas flow modes; profilogram, stochastic field theory.
References
- Makushkin A.P. Issledovanie germetichnosti razemnyh soedinenij pri kriogennyh temperaturah / A.P. Makushkin, I.V. Kragelskij, N.M. Mihin // Trenie i iznos. – 1988. – № 2. – S. 197–206.
- Tymoshchuk O.H. Rozrobka metodiv rozrakhunku ta eksperymentalnoho doslidzhennia hermetychnosti bezzmashchuvalnykh tsylindro-porshnevykh ushchilnen : dys. … kand. tekhn. nauk / O.H. Tymoshchuk – Khmelnytskyi, 2003. – 386 s.
- Makushkin A.P. Nauchno-tehnicheskie osnovy sozdaniya polimernyh uplotnenij i uzlov treniya oborudovaniya kriogennyh sistem : dis. … d-ra tehn. nauk / A.P. Makushkin – Balashiha, 1982. – 511 s.
