Details

Работа посвящена повышению эксплуатационных показателей и долговечности работы узлов насосного оборудования. В результате выполненной работы: 1. Проведены теоретические исследования технологических параметров торцевых уплотнений различных конструкций.  Определены величины контактных напряжений в паре трения, вероятностной утечки через торцевое уплотнение, необходимой циркуляции жидкости через уплотнительную камеру для различных значений частоты вращения вала, избыточного давления, вида и температуры жидкости. 2. Выполнен расчет напряженно-деформированного состояния в паре трения колец торцевого уплотнения «графит – карбид кремния», «карбид кремния – карбид кремния» методом конечных элементов (МКЭ). Определены значения эквивалентных напряжений Мизеса и перемещений. Сделан вывод о возможности использования рассмотренных вариантов сочетаний материалов пар трения для заданных параметров нагружения. 3. Выполнены лабораторные испытания образцов из полимерных материалов PTFE и PE-1000 для изготовления опор опорно-уплотнительных узлов валов на машине трения РВД-40. Приведена схема испытаний. Представлены результаты экспериментальных исследований по определению момента трения и износа образцов в зависимости от нагрузки и времени, микротвердости, шероховатости, деформации поверхности образцов. В работе использовались аналитические методы исследования с использованием программ Excel, программное обеспечение SolidWorks, лабораторные испытания на машине трения. Результаты исследований могут использованы при проектировании торцевых уплотнений и опорных узлов насосов.

The work is devoted to improving the operational performance and durability of pumping equipment components. As a result of the work performed: 1.Theoretical studies of the technological parameters of mechanical seals of various designs were carried out. The values of contact stresses in the friction pair, the probable leakage through the mechanical seal, and the required fluid circulation through the seal chamber were determined for various values of shaft rotation speed, overpressure, fluid type and temperature. 2.A finite element analysis of the stress-strain state of the friction pair rings of the mechanical seal “graphite – silicon carbide” and “silicon carbide – silicon carbide” was performed. The values of equivalent von Mises stresses and displacements were determined. A conclusion was made about the possibility of using the considered material combinations for the given loading parameters. 3.Laboratory tests were carried out on specimens made of polymeric materials PTFE and PE-1000 for manufacturing bearings of shaft support-seal assemblies using a PVD-40 friction testing machine. The test scheme is presented. The results of experimental studies on determining the friction torque and wear of specimens depending on load and time, microhardness, roughness, and surface deformation of the specimens are presented. Analytical research methods using Excel, SolidWorks software, and laboratory tests on a friction testing machine were used in the work. The results of the research can be used in the design of mechanical seals and shaft support assemblies of pumps.

• РЕФЕРАТ
• ABSTRACT
• СОДЕРЖАНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • 1.1 Основные принципы технологии торцевого уплотне
  • 1.2 Преимущества технологии торцевого уплотнения
  • 1.3 Недостатки технологии торцевого уплотнения
  • 1.4 Основы торцевого уплотнения и как работает тор
  • 1.5 Модели торцевых уплотнений, применяемые в рабо
• 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТОРЦЕВЫХ У
  • 2.1 Цель и задачи исследования
  • 2.2 Теоретические исследования параметров уплотнен
    • 2.2.1 Влияние частоты вращения на характеристики т
    • 2.2.2 Влияние избыточного давления на характеристи
    • 2.2.3 Влияние материала пары трения на характерист
    • 2.2.4 Влияние температуры жидкости на характеристи
    • 2.2.5 Влияние диаметра вала на характеристики торц
  • 2.3 Выводы
• 3 СТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТОРЦЕВОЙ ПОВЕРХНОСТИ УПЛОТНЕН
  • 3.1 Введения
  • 3.2 Методика расчёта
  • 3.3 Результаты и обсуждение
    • 3.3.1 Для пары «графит–карбид кремния»
    • 3.3.2 Для пары «карбид кремния–карбид кремния»
  • 3.4 Выводы
• 4 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТРИБОЛОГИЧ
  • 4.1 Экспериментальные исследования материалов
    • 4.1.1 Исследования трибологических свойств полимер
  • 4.2. Выводы
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ