Динамический анализ напряженного состояния штока поршня одноступенчатого длинноходового поршневого компрессора

В работе проводится анализ напряженного состояния системы шток поршня — поршень одноступенчатого длинноходового поршневого компрессора. Данные компрессоры применяются для изменения давления сжатого газа от нормального атмосферного давления (760 мм рт. ст. = 0,101 МПа) до давления нагнетания (2–10 МПа). Определены критерии расчета штока поршня с точки зрения его динамики с учетом частоты собственных колебаний штока поршня. Сделаны выводы и приведены практические рекомендации, которые можно использовать в процессе проектирования данных компрессорных ступеней.

1. Фотин Б. С. Поршневые компрессоры / под ред. Б. С. Фотина, И. Б. Пирумова, И. К. Прилуцкого. Ленинград: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. 372 с.

2. Титов Д. С. Разработка и исследование длинноходовой поршневой компрессорной ступени с упругодеформируемым тонкостенным цилиндром: автореф. дис. … канд. техн. наук. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2021. 20 с.

3. Юша В. Л., Бусаров С. С. Методика расчета действительной производительности одноступенчатых длинноходовых поршневых компрессоров // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2020. Т. 4, № 4. С. 9–15. DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-4-9-15. EDN: OQNZMY.

4. Юша В. Л., Бусаров С. С., Недовенчаный А. В., Гошля Р. Ю. Экспериментальное исследование рабочих процессов тихоходных длинноходовых бессмазочных поршневых компрессорных ступеней при высоких отношениях давлений нагнетания к давлению всасывания // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2018. Т. 2, № 2. С. 13–18. DOI: 10.25206/2588-0373-2018-2-2-13-18. EDN: XQGZIT.

5. Недовенчаный А. В. Повышение энергетической и динамической эффективности поршневого малорасходного одноступенчатого компрессорного агрегата с линейным гидроприводом: дис. … канд. техн. наук. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2020. 232 с.

6. Татевосян А. А. Методы проектирования и разработка тихоходных синхронных магнитоэлектрических машин в составе электротехнических комплексов: дис. … докт. техн. наук. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2021. 365 с.

7. Shungen X., Hongli Z., Shulin L. [et al.]. Dynamic behavior analysis of reciprocating compressor with subsidence fault considering flexible piston rod // Journal of Mechanical Science and Technology. 2018. Vol. 32 (9). P. 4103–4124. DOI: 10.1007/s12206-018-0809-1.

8. Вольмир А. С. Устойчивость деформируемых систем. Москва: Наука, 1967. 984 c.

9. Тимошенко С. П., Янг Д. Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле / пер. с англ. Л. Г. Корнейчука; под ред. Э. И. Григолюка. Москва: Машиностроение, 1985. 472 с.

10. Григолюк Э. И., Селезнева И. Т. Механика твердых деформируемых тел. В 7 т. Т. 5. Неклассические теории колебаний стержней, пластин и оболочек. Москва: Наука, 1973. 272 c.

11. Пановко Я. Г., Губанова И. И. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, парадоксы и ошибки. 4-е изд., перераб. Москва: Наука, 1987. 352 c.

12. Чернявский Д. И., Чернявский Д. Д., Панютич А. А. Определение прочностных характеристик элементов длинноходового поршневого компрессора // Омский научный вестник. 2022. № 3 (183). С. 18–22. DOI: 10.25206/1813-8225-2022-183-18-22. EDN: MHXGHU.

13. Юша В. Л., Бусаров С. С. Определение показателей политропы схематизированных рабочих процессов воздушных поршневых тихоходных длинноходовых компрессорных ступеней // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2020. Т. 4, № 1. С. 15–22. DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-15-22. EDN: OILEDY.

14. Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Справочник по сопротивлению материалов. 2-е изд., перераб. и доп. Киев: Наукова думка, 1988. 736 с. ISBN 5-12-000299-4.

15. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Санкт-Петербург: Лань, 2010. 608 с. ISBN 978-5-8114-0906-8.