ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
76
сухого трения в уплотнении. Сила трения уплотнительных колец
определяется двумя факторами: обжатием кольца и действующим
перепадом давления уплотняемой среды:
2
тр
к
к
(2
),
N
d D E d D p
μ
π
ε
π
=
+ Δ
(11)
где
µ
–
коэффициент трения резины по металлу;
;
d h
d
ε
−
=
E
–
мо-
дуль упругости материала при растяжении;
4 3
p p p
Δ = −
–
перепад
давления на уплотнительном кольце;
к
D
–
внутренний диаметр
уплотнительного кольца;
d
–
диаметр уплотнительного кольца по
сечению.
При низких давлениях основной причиной действия силы трения
является обжатие кольца. Сила трения увеличивается пропорцио-
нально увеличению давления среды. При высоких давлениях среды
предварительное обжатие кольца практически не оказывает влияния
на силу трения. В рассматриваемом случае силой трения от обжатия
кольца можно пренебречь и учитывать только второе слагаемое:
тр
к
.
N D p
μπ
= Δ
(12)
Результаты расчета приведены на рис. 3,
б
.
Видно, что если при расчете учитывать силы трения, это перево-
дит РД из области неустойчивости в область устойчивой работы. Си-
ла трения демпфирует колебания в системе и способствует устойчи-
вой работе РД.
Оценка влияния диаметра делительной дюзы на работу РД.
Делительная дюза определяет расход газа из полости
П1
в полость
П3
и служит для настройки работы РД в устойчивом режиме. Расче-
ты проводили для нескольких значений диаметров делительной дю-
зы (0,5…2,0 мм); результаты расчетов приведены на рис. 4.
Видно, что с увеличением диаметра делительной дюзы неустой-
чивость работы РД сначала несколько возрастает, а затем уменьшает-
ся. Граница устойчивой работы наблюдается в диапазоне значений
диаметров 1,5…2,0 мм, что согласуется с результатами натурных ис-
пытаний РД, в соответствии с которыми диаметр делительной дюзы
для данного РД составляет 1,7 мм.
Итак, данная математическая модель дает представление о работе
РД без использования экспериментального стенда, а также позволяет
проводить исследования при условиях, которые сложно имитировать
при натурном эксперименте. При этом можно также оценить влияние
на работу системы различных факторов, причем полученные резуль-
таты имеют сходный характер с процессами, происходящими при