УДК 621.512: 621.651
Лысенко Е.А., Болштянский А. П., Ивахненко Т.А.
СИНТЕЗ БЕЗВИБРАЦИОННОГО МЕХАНИЗМА ДВИЖЕНИЯ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ ПОРШНЯ
Омский государственный технический университет
Введение: На сегодняшний момент поршневые компрессоры с газостатическим центрированием поршня (ПКГЦП) является объектом техники, не нашедшем, по ряду объективных причин, широкого применения. Как указывают авторы [1], известно лишь несколько случаев реального применения этого компрессора. Причем в одном из этих случаев [2] в качестве привода использовался линейный электромагнит, теоретически не создающий боковых усилий на поршне, т.к. создатели ПКГЦП всегда вынуждены стремиться к уменьшению боковых усилий, действующих на поршень.
Условие бесконтактной работы поршня компрессора определяется равенством несущей способности газового подвеса и боковой силы, действующей на поршень со стороны механизма привода и внешних сил при относительном эксцентриситете положения поршня в цилиндре значительно меньшем единицы. Обычно принято считать, что газовый подвес работоспособен, если величина относительного эксцентриситета не превышает 0,5 [1].
В то же время, хорошо известно, что в обычных системах питания газовых подвесов, высокая жесткость несущего газового слоя может быть достигнута только за счет увеличения расхода газа на центрирование или развитием рабочей поверхности, что не всегда возможно из конструктивных соображений.[3-7].
В связи с выше сказанным, повышение эффективности работы ПКГЦП может быть достигнуто в основном за счет снижения боковых нагрузок на газовый подвес поршня, которое при прочих равных условиях может обеспечить снижение расхода газа, требуемого на центрирование поршня.
Величина боковых усилий, действующих на поршень, во многом зависит от конструкций механизма привода, в связи с чем целесообразно рассмотреть их на предмет целесообразности использования в ПКГЦП.
Анализ информации о приводах поршневых машин позволил установить, что на сегодняшний день наиболее широко используются следующие механизмы: кривошипно-шатунный, кривошипно-ползунный, кривошипно-кулисный (λ- образные механизмы), многозвенный шарнирный, кривошипный двухвальный, кулачковый, кривошипный орбитальный (механизм Баландина), линейный (электромагнитный, пневматический или гидравлический (в т.ч. дизель-компрессоры). Рассмотрим эти механизмы.