ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАСОСА ШЕСТЕРЕННОГО С ДВУХОСНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Авторы

  • Шеров А.К. Казахский аграрно-технический университет им. С. Сейфуллина, Нур-Султан, Казахстан
  • Шеров К.Т. Карагандинский технический университет, Караганда, Казахстан
  • Сихимбаев М.Р. Карагандинский экономический университет Казпотребсоюза, Караганда, Казахстан
  • Абсадыков Б.Н. Институт химических наук имени А.Б. Бектурова, Алматы, Казахстан.
  • Куанов И.С. Казахский аграрно-технический университет им. С. Сейфуллина, Нур-Султан, Казахстан

Ключевые слова:

Насос шестеренный, мощность, двухосное соединение, температура нагрева масла, рабочее давление насоса, производительность насоса

Аннотация

Одними из основополагающих отраслей народного хозяйства Республики Казахстан являются химическая, нефтяная, геологоразведочная отрасли. Производительная и бесперебойная работа химической, нефтяной, геологоразведочной и других отраслей народного хозяйства Республики Казахстан напрямую зависят от качества работы узлов и агрегатов технологического оборудования, в частности от гидроприводов и гидромашин.

Развитие химической технологии нефти и газа невозможно осуществить без совершенствования и автоматизация технологического оборудования, механизмов и агрегатов, которые сопровождаются непрерывным усовершенствованием их конструкции и степени использования в них гидравлических устройств.

Основными узлами каждой объемной гидропередачи, используемых в химической технологии нефти и газа, являются насос, контрольно-регулирующая аппаратура, аппаратура управления и силовые исполнительные агрегаты. По сравнению с другими узлами в надежности и долговечности работы гидросистемы надежность и долговечность работы насоса имеет решающее значение. В вышеуказанных отраслях наряду с другими типами гидравлических насосов широко применяются шестеренные насосы (НШ). В значительной мере этому способствует эксплуатационная надежность НШ, невысокая требовательность в отношении ухода за ними, простота реверсирования, компактность, малый вес и небольшая стоимость, что выгодно отличает их от других типов объемных гидронасосов. Был проведен анализ современного состояния производств и качественных показателей гидравлических машин в условиях вышеуказанных производств Республики Казахстан. На заводах были собраны материалы для уточнения производительности работы гидравлических машин и соответствия их эксплуатационному сроку, периодики технического обслуживания, а также причины преждевременной поломки. Результаты анализа показали, что самым распространённым видом гидравлических машин является НШ, а также отечественные насосы и гидромашины, как правило, не соответствуют международным размерам и параметрам, не имеют международных сертификатов качества и развитой системы техобслуживания. Выявлено, что существует проблема обеспечения качества изготовления НШ, в результате чего НШ не всегда обеспечивают требуемую мощность и рабочие органы НШ изнашиваются довольно быстро, что приводит к недопустимому возрастанию утечек и падению объемного КПД. Для решения вышеуказанных проблем, авторами разработана новая конструкция НШ.

В данной статье приводятся результаты экспериментального исследования технических возможностей и технических показателей НШ с двухосным соединением. Экспериментальное исследование технических возможностей и технических показателей НШ с двухосным соединением, проведено на специальном стенде, установленного на базе токарного станка. Перед началом проведения эксперимента тщательно были проверены надежность закрепления специальной соединительной муфты в патрон станка и испытуемого насоса на кронштейн, а также закрепление фланцев (всасывание и нагнетание). Для проверки надежности работы экспериментального стенда на малых оборотах был обкатан испытуемый насос, при этом создавалось искусственное давление в системе с помощью задвижки. В ходе проверки не было обнаружено утечки масла и скопления воздуха в рукавах высокого давления, манометр работал исправно. Были произведены сравнения технологических показателей НШ с двухосным соединением со стандартным насосом НШ-50У3 на одних и тех же рабочих режимах. Полученные значения рабочего давления, создаваемого в предлагаемой конструкции насоса НШ с двухосным соединением при различных положениях задвижки показали, что их величина в среднем в 1,39 раз больше, чем величина рабочего давления у стандартного НШ. Это объясняется большим пятном контакта и равномерным распределением нагрузки между зубьями шестерен в НШ с двухосным соединением. Для получения математической зависимости между рабочего давления от оборотов насоса НШ при различных положениях задвижки в исследуемом диапазоне варьирования аргументов использовался регрессионный анализ. В результате обработки экспериментальных данных получены коэффициенты уравнений регрессии, описывающие рабочего давления от оборотов насоса НШ -50У3 с двухосным соединением и стандартным насосом НШ-50У3. Оценка значимости коэффициентов регрессии при 5%-ном уровне значимости производилась по критерию Стьюдента. Результаты экспериментальных исследований на лабораторном стенде КИ-4200 показывали работоспособность предлагаемой конструкции насоса НШ с двухосным соединением. При этом, самое минимальное значение ряда объемного КПД составляет 0,83 при числе импульсов 1151, что соответствует значениям технических показателей для стандартного НШ. Исследование выполнено в рамках гранта № AP09562459.

Биографии авторов

Шеров А.К., Казахский аграрно-технический университет им. С. Сейфуллина, Нур-Султан, Казахстан

Sherov Aibek Karibekovich - PhD, S. Seifullin Kazakh Agro Technical University, Technical faculty, Nur-Sultan, Kazakhstan; E-mail: knyazluni@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1433-957X

Шеров К.Т. , Карагандинский технический университет, Караганда, Казахстан

Sherov Karibek Tagayevich – Doctor of Engineering Sciences, Professor, Karaganda technical university, Karaganda, Kazakhstan; E-mail: shkt1965@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0209-180X

Сихимбаев М.Р. , Карагандинский экономический университет Казпотребсоюза, Караганда, Казахстан

Sikhimbayev Muratbay Ryzdikbayevich – Doctor of Economic Sciences, Professor, Karaganda economic university of Kazpotrebsoyuz, Karaganda, Kazakhstan; E-mail: smurat@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8763-6145

Абсадыков Б.Н. , Институт химических наук имени А.Б. Бектурова, Алматы, Казахстан.

Absadykov Bakhyt Narikbayevich – Doctor of Technical Sciences, Professor, the Corresponding member of National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, A. B. Bekturov Institute of Chemical Sciences, Almaty, Kazakhstan

Куанов И.С. , Казахский аграрно-технический университет им. С. Сейфуллина, Нур-Султан, Казахстан

Кuanov Isa Serikovich - doctoral student, S. Seifullin Kazakh Agro Technical University, Technical faculty, Nur-Sultan, Kazakhstan; isa_kuan@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9827-5728

Загрузки

Опубликован

2021-08-15