Підвищення ресурсу пневматичних електромагнітних клапанів шляхом введення демпфірування в рухому систему електромагнітного приводу клапана

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБарилюк, Євген Ігорович
dc.contributor.degreedepartmentгідрогазових системuk
dc.contributor.degreefaculty-uk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний авіаційний університетuk
dc.date.accessioned2016-10-13T07:33:23Z
dc.date.available2016-10-13T07:33:23Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThis thesis is devoted to the solvation of actual problem of compact-sized pneumatic electromagnetic drives, which are widely used in aviation and space systems, resource increasing, by adding special damping in the electromagnetic dive’s moving assembly. As the test subject the compact pneumatic valve with two-positioned electromagnetic drive was chosen. The work peculiarity of such valve are high dynamic loads on the valve elements during the valve operation. Those loads lead to the destruction of the elements, and limits the valve lifelentgh. The enhanced mathematical model of such valves were created. This model considers presence of buffering spring and damping units in the valve design. Using the finite elements model, which considers the peculiarities of valve design, the calculations of dynamic loads in the valve elements during the valve operation were conducted. Those calculations confirmed, that the highest loads occur in the area of rod neck of valve electromagnetic drive. Using the stochastic theory of damage accumulation in the valve units under the impulse cyclic loads during the valve operation, the mathematical dependencies were obtained. Those dependencies allow to calculate the density of distribution, and the function of distribution for the onumber of operational cycles until the critical element (rod) destruction. Those dependencies are recommended to use for the determination of the lifelength for the valve of such type. Based on the resource tests of serial valves with two-positioned polarized electromagnetic drive and rubber-metallic sealing, and metel-metallic sealing, the effectiveness of special damping usage was evaluated. The conclusion was made, that using the damping, it is possible to significantly decrease the dynamic loads on the valve elements during its operation. For the valves of such type it is about 40…50%. Original damping unit designs were created, they have utility model patent of Ukraine.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена решению актуальной проблемы повышения ресурса малогабаритных пневматических клапанов, которые широко применяются в системах оборудования авиационной и космической техники, путем введения специального демпфирования в подвижную систему электромагнитного привода клапана. В качестве объекта исследований выбран малогабаритный пневматический клапан с двухпозиционным поляризованным электромагнитным приводом, особенностью работы которого являются значительные динамические нагрузки на элементы клапана во время его срабатывания, что приводит к их усталостному разрушению и ограничивает ресурс изделия. Разработана усовершенствованная математическая модель клапанов этого вида, в которой учтено наличие буферной пружины и специальных демпферных устройств в конструкции клапана. С применением конечноэлементной модели, которая учитывала особенности конструктивного исполнения клапана, проведены расчеты динамических напряжений в деталях клапана при его срабатывании, которые подтвердили, что наибольшие динамические напряжения имеют место в шейке штока электромагнитного привода клапана. Проведены также расчеты динамических напряжений в элементах запорного узла клапана с «метал – металлическим» уплотнением, возникающих при закрытии клапана без наличия специального демпфирования и при его использовании. Показано, что использование демпфированитя в клапанах с «метал – металлическим» уплотнением позволяет уменьшить на 10…20 % максимальные напряжения в зоне контакта золотника с седлом клапана во время этого закрытия. С использованием стохастической теории накопления микроповреждений в элементах и узлах клапанов под действием импульсных динамических нагрузок в процессе отработки ресурса получены математические зависимости для определения плотности и функции распределения числа циклов срабатывания до разрушения критического элемента (штока) клапана, которые рекомендуются использовать для оценки ресурсных возможностей клапанов данного типа. На основании ресурсных испытаний серийных пневматических клапанов с двухпозиционным поляризованным электромагнитным приводом и экспериментальных образцов клапанов этого типа с «металл – металлическим» уплотнением дана оценка эффективности использования специальных демпферных устройств в подвижной системе клапана и обоснован вывод, что за применения специального демпфирования можно существенно уменьшить динамические нагрузки на элементы клапана при его срабатывании и увеличить ресурс клапанов этого типа на 40…50 %. Представлены результаты експериментальных исследований влияние конструктивных параметров запорных узлов капана с «метал – металлическим» уплотнением и уровня демпфирования на интенсивность износа металлических уплотняющих поверхностей. Получены експериментальные зависимости изменения утечек воздуха в запорном узле клапана с «метал – металлическим» уплотнением в его закрытом положении с наработкой при использовании специальных демпферных устройств в подвижной системе клапана и без них. Разработаны оригинальные конструкции демпфером для пневматических электромагнитных клапанов, на которые получены патенты Украины на полезную модель.uk
dc.description.abstractukДисертацію присвячено вирішенню актуальної проблеми підвищення ресурсу малогабаритних пневматичних електромагнітних клапанів, що знайшли широке використання в системах обладнання авіаційної і космічної техніки, шляхом введення спеціального демпфірування в рухому системи електромагнітного приводу клапана. В якості об’єкта досліджень вибрано малогабаритний пневматичний клапана з двопозиційним поляризованим електромагнітним приводом, особливістю роботи якого є значні динамічні навантаження на елементи клапана під час його спрацьовування, що призводить до їх руйнування і обмежує ресурс виробу. Розроблено удосконалену математичну модель клапанів цього типу, в якій враховано наявність буферної пружини та спеціальних демпферних пристрої в конструкції клапана. Із застосуванням кінцевоелементної моделі, що враховує особливості конструктивного виконання клапана, проведено розрахунки динамічних напружень в деталях клапана під час спрацьовування, які підтвердили, що найбільші динамічні напруження мають місце в шийки штока електромагнітного приводу клапана. З використанням стохастичної теорії накопичення пошкоджуваностей в елементах і вузлах клапанів під дією імпульсних динамічних навантажень в процесі відпрацювання ресурсу отримано математи- чні залежності для визначення щільності та функції розподілу чисел циклів опрацьовування до руйнування критичного елемента (штока) клапана, які рекомендовано використовувати для оцінки ресурсних можливостей клапанів даного типу. На підставі ресурсних випробувань серійних клапанів з двопозиційним поляризованим електромагнітним приводом і «гумо – металевим» ущільненням та експериментальних зразків з «метал – металевим» ущільненням оцінено ефективність використання спеціального демпфірування в рухомій системі клапана та обґрунтовано висновок, що за рахунок демпфірування можливо суттєве зменшення динамічних навантажень на елементи клапана під час його спрацьовування та підвищення ресурсу клапанів цього типу на 40 … 50 %. Розроблено оригінальні конструкції демпферів, на які отримано патенти України на корисну модель.uk
dc.format.page27 с.uk
dc.identifier.citationБарилюк Є. І. Підвищення ресурсу пневматичних електромагнітних клапанів шляхом введення демпфірування в рухому систему електромагнітного приводу клапана : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.02.02 – машинознавство / Євген Ігорович Барилюк. - Київ, 2016. - 27 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/17720
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectпневматичний електромагнітний клапанаuk
dc.subjectдинамічні навантаженняuk
dc.subjectруйнування від утомиuk
dc.subjectматематична модельuk
dc.subjectдемпфіруванняuk
dc.subjectекспериментальні випробуванняuk
dc.subjectметал – металеві ущільненняuk
dc.subjectресурсuk
dc.subjectпневматический электромагнитный клапанru
dc.subjectдинамические нагрузкиru
dc.subjectусталостные разрушенияru
dc.subjectматематическая модельru
dc.subjectдемпфированиеru
dc.subjectэкспериментальные испытанияru
dc.subjectметалл – металлические уплотненияru
dc.subjectресурсru
dc.subjectpneumatic electromagnetic valveen
dc.subjectdynamic loadsen
dc.subjectfatigue destructionen
dc.subjectmathematical modelen
dc.subjectdampingen
dc.subjectexperimental testsen
dc.subjectmetal-metallic sealingen
dc.subjectresourceen
dc.subject.udc62-34/-38:629.73/.78(043.3)uk
dc.titleПідвищення ресурсу пневматичних електромагнітних клапанів шляхом введення демпфірування в рухому систему електромагнітного приводу клапанаuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.02.02 – машинознавствоuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Barilyuk_aref.pdf
Розмір:
2.76 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)