Розрахунок робочих роторних машин, узгоджених з їх зубчатими передачами

Abstract

Наведено спосіб розрахунку роторно-планетарних машин системи Ванкеля. Особливість машини Ванкеля полягає у тому, що рух ротора відносно корпуса здійснюється за допомогою планетарного механізму, основу якого складає зубчата передача внутрішнього зчеплення. Запропонований спосіб дозволяє врахувати зв'язок параметрів геометричних форми двох пар взаємоспряжених кривих, характерних для машин системи Ванкеля. Першу пару кривих складають робочі профілі корпуса і ротора. Другу пару утворюють профілі зубів зубчатих коліс внутрішнього зчеплення. Врахування зазначеного зв'язку дозволило знайти опис функції зміни у часі робочих об’ємів, обмежених профілями корпуса і ротора (тобто визначити продуктивність машини). В результаті досліджень було встановлено, що продуктивність машини Ванкеля можливо знайти за умови врахування трьох особливостей цієї машини. Формоутворення спряжених робочих профілів ротора і статора здійснюється за допомогою планетарного механізму, для розрахунку яких в роботі використано функції комплексних змінних. В якості прикладу наведено розрахунок профілів роторно-планетарної машини Ванкеля у тривіальному випадку (з параметрами в умовних величинах) мають такі значення: радіус більшого кола R=3, радіус меншого кола r=2. Функцію продуктивності машини визначає зміна у часі об’ємів простору, обмежених робочими профілями ротора і корпуса. Наближений опис функцій зміни у часі робочих об’ємів машини було здійснено за допомогою спеціально розроблених графічних побудов. Для погодження геометричних параметрів машини Ванкеля з параметрами профілів зубів зубчатої передачі внутрішнього зчеплення в роботі застосовано метод графічної обкатки. Одержані результати корисні тому, що схему розглянутої машини Ванкеля закладено в конструкцію однойменного двигуна внутрішнього згорання, а також, в конструкції різноманітних гідромашин, насосів, компресорів тощо.