Щерба Виктор Евгеньевич, доктор технических наук, профессор, заслуженный работник Высшей школы РФ, заведующий кафедрой «Гидромеханика и транспортные машины» Омского государственного технического университета, директор Представительства ОмГТУ в г. Нефтеюганске.
Родился 2 марта 1954 года в г. Ворошилове Приморского края. После окончания в 1971 году средней школы в рабочем поселке Кормиловка Омской области поступил в Омский политехнический институт, который в 1976 году окончил с отличием, получив специальность инженера-механика по криогенной технике, и остался работать инженером НИЧ на кафедре «Холодильные и компрессорные машины».
С 1979 по 1982 год обучался в заочной аспирантуре на факультете энергомашиностроения Московского высшего технического училища имени Н.Э. Баумана. В 1982 году успешно досрочно окончил аспирантуру под руководством профессора Пластинина П.И. и защитил кандидатскую диссертацию. После защиты диссертации продолжал работать в ОмПИ, в 1985 году ему было присвоено ученое звание старшего научного сотрудника по специальности «Вакуумная и компрессорная техника». В 1986 году под руководством Щербы В.Е. была организована научная лаборатория «САПР машин объемного действия».
В период с 1987 по 1988 год успешно прошел научную стажировку в Чешском высшем техническом училище под руководством профессора А. Лишки. В 1990 году Щерба В.Е. поступил в докторантуру Санкт-Петербургского технологического института холодильной промышленности, а в 1993 году досрочно ее окончил защитой докторской диссертации. С 1994 года Щерба В.Е. заведующий кафедрой «Теоретическая и общая теплотехника» Омского государственного технического университета. Под его непосредственным руководством на кафедре открыты три новые учебные специальности 121100 «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика» (1996 г.), 230100 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования» (1999 г.) и 190202.65 «Многоцелевые гусеничные и колесные машины» (2005г.).
В связи с открытием новых специальностей было дважды изменено название кафедры. Первый раз кафедру переименовали в 1996 году — «Гидромеханика и теплоэнеретика», а с 2008 года и по настоящее время кафедра называется «Гидромеханика и транспортные машины». В 1999 году по его инициативе был открыт Нефтеюганский филиал ОмГТУ и на протяжении 16 лет (1999-2015г.г.) Щерба В.Е. был директором данного филиала. Из стен филиала вышли сотни специалистов, которые успешно работают на предприятиях ХМАО. Филиал обладал прекрасной материальной базой и оборудованием, что послужило основанием для открытия в г. Нефтеюганске Представительства после закрытия филиала.
На протяжении многих лет Щербой В.Е. проводится большая работа по укреплению материально-технической базы. Было построено новое здание учебно-производственных мастерских, проведено его оснащение и в 2013 году состоялось его торжественное открытие. В настоящее время студенты направления 23.03.03 и 23.04.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» проходят в них все виды практик (учебная и производственная) и участвуют в оказании производственных услуг предприятиям и населению г. Омска.
Подготовлен к открытию второй научно-образовательный ресурсный центр «Объемные гидро- и пневмомашины», деятельность которого будет направлена на проведение научно-исследовательских работ в рамках разработки новых конструкций и исследование рабочих процессов компрессоров и насосов объемного действия и гибридных энергетических машин, а также оказание услуг предприятиям по технической диагностике и ремонту насосной технике.
В 2014 году коллективом исследователей под руководством Щербы В.Е. выигран грант Министерства образования и науки размером 26 млн. рублей. В 2017 году грант был успешно выполнен; за период его выполнения было опубликовано 20 статей, индексируемых в базе данных «Scopus» и получено 40 патентов на изобретения и полезные модели. Под руководством Щербы В.Е. 6 преподавателей кафедры защитили кандидатские диссертации.
Щерба В.Е. является известным ученым, получившим международное признание. Им разработана теория рабочих процессов компрессоров объемного действия с двухфазным рабочим телом, имеющая важное практическое значение и позволяющая рассчитывать и совершенствовать целый класс компрессорных машин. В рамках данного научного направления за последние годы опубликовано более 200 научных работ, из них: более 100 патентов и авторских свидетельств, более 50 статей в центральных научно-технических журналах, как в стране, так и за рубежом. Результаты научных исследований неоднократно докладывались на международных научно-технических конференциях, опубликованы в обобщающей монографии «Рабочие процессы объемных компрессоров со впрыском жидкости» серии «Итоги науки и техники» издательства ВИНИТИ.
Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
За последние годы Щербой Виктором Евгеньевичем разработано новое направление по разработке и исследованию гибридных энергетических машин объемного действия, которое получило признание как у нас в стране, так и за рубежом. Его учениками защищено десять кандидатских диссертаций. Он успешно возглавляет Диссертационный совет Д212.178.09, который работает в вузе с 2008 года. За последние годы Щербой В.Е. опубликовано две крупных монографии: «Рабочие процессы компрессоров объемного действия» (Щерба В.Е., М.: Наука, 2008. — 319 с.) и «Насос-компрессоры. Рабочие процессы и основы проектирования» (Щерба В.Е., Болштянский А.П., Шалай В.В., Ходорева Е.В., М.: Машиностроение, 2013, 368 с.).
Читайте также: Рендж ровер спорт предохранитель компрессора пневмоподвески
В.Е. Щербой проводится большая методическая и организационная работа, позволяющая организовывать учебный процесс на высоком уровне. Для улучшения подготовки специалистов и сокращения времени их адаптации созданы две базовые кафедры на наиболее крупных и востребованных предприятиях г. Омска: ОАО «Омский завод транспортного машиностроения» и автокомплекс «Реактор», которые производят оборудование для военно-промышленного комплекса и оказывают широкий спектр услуг по обслуживанию легковых автомобилей. Совместно с учебно-военным центром с 2005 года кафедрой «Гидромеханика и транспортные машины» проводится подготовка специалистов для Российских вооруженных сил по специальности «Транспортные средства специального назначения». С этой целью проделана большая творческая работа по корректировке учебных планов кафедры и постановке новых учебных дисциплин, частично модернизирована лабораторная база кафедры. Разработанные учебные и рабочие планы и их содержание предусматривают получение знаний и навыков будущими военнослужащими, которые позволят им не только успешно проходить воинскую службу на современных боевых машинах, но и после ее завершения быть востребованными в гражданских отраслях, связанных с эксплуатацией обычной гусеничной и автомобильной техники.
Большое внимание Щерба В.Е. уделяет работе со студентами, воспитанию в них твердой гражданской позиции, умению правильно и адекватно оценивать происходящие социальные и политические явления, для чего на кафедре создан институт кураторства, предполагающий индивидуальную воспитательную работу со студентами. В плане выполнения этой работы непосредственно сотрудниками кафедры проводятся беседы со студентами на актуальные темы, связанные как с развитием изучаемых видов техники, так и со становлением в России гражданско-правового общества.
На кафедре успешно действует магистратура по направлениям 13.04.03 «Энергетическое машиностроение» и 23.04.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»; много лет работает аспирантура по научным специальностям 05.04.13 «Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты» и 05.04.06 «Вакуумная компрессорная техника». Студенты, обучающиеся на кафедре, регулярно участвуют во Всероссийских олимпиадах по гидравлике, проводящихся в центральных вузах страны, где показывают хорошие результаты, отмеченные грамотами и дипломами оргкомитета.
Научная и педагогическая деятельность В.Е. Щербы отмечена нагрудным знаком «Изобретатель СССР», почетными грамотами Министерства образования и науки Российской Федерации, медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени (2005 г.), почетным званием «Заслуженный работник Высшей школы Российской Федерации». В 2016 году профессиональная деятельность В.Е. Щербы отмечена дипломом и медалью Европейской научно-промышленной палаты. В 2018 году В.Е. Щерба стал победителем конкурса «Золотые имена высшей школы» в номинации «За вклад в науку и высшее образование».
Щерба в е рабочие процессы компрессоров объемного действия
Щерба В.Е, Болштянский А. П., Лысенко Е.А., Григорьев А.В., Носов Е. Ю , Нестеренко Г. А.
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРШНЕВОГО НАСОС-КОМПРЕССОРА
Омский государственный технический университет
Видео:Центробежный компрессорСкачать
В статье рассматривается конструкция стенда и результаты исследований насос-компрессора . Показано типичное распределение температур вдоль образующей цилиндра и снижение его теплонапряженности по сравнению с обычными компрессорными машинами.
Ключевые слова: поршневой насос-компрессор; теплонапряженность; частота вращения
In article the design of the stand and results of researches of the pump-compressor is considered. Typical distribution of temperatures along forming the cylinder and decrease in its thermal stress in comparison with usual compressor machines is shown.
Keywords: the piston pump-compressor; thermal stress; frequency of rotation
Экспериментальное исследование машин объемного действия, обычно, являются непременным условием подготовки к параметрическому анализу их характеристик, т.к. вычисление теплонапряженности деталей цилиндропоршневой группы не всегда возможно. Вышесказанное тем более относится к такому объекту техники, как поршневой насос-компрессор, применение которого в промышленности на настоящее время неизвестно.
Для проведения экспериментов был спроектирован и изготовлен вертикальный поршневой насос-компрессор с кривошипно-шатунным крейцкопфным приводом, цилиндропоршневая группа которого показана на (рис. 1).
Читайте также: Перед пуском компрессоров помощник машиниста проверяет
Рис. 1 Конструктивная схема цилиндропоршневой группы модельного образца насос-компрессора при положении поршя близком к верхней мертвой точке:
1. Направляющая крейцкопфа. 2. Крейцкопф. 3. Шток. 4. Уплотнение штока. 5. Нагнетательный жидкостный клапан. 6. Всасывающий жидкостный клапан. 7. Клапанная проставка . 8. Насосная полость. 9. Цилиндр. 10. Шаровая пята. 11. Нижняя опора поршня. 12. Гильза поршня. 13. Стяжные болты. 14. Распорка. 15. Крышка поршня. 16. Компрессорная полость. 17. Стяжные шпильки. 18. Клапанная крышка. 19. Всасывающий газовый фильтр. 20. Нагнетательный газовый патрубок. 21. Датчик давления. 22. Заглушки
Агрегат приводился от электродвигателя через клиноременную передачу и обеспечивал частоту вращения от 300 мин -1 до 1200 мин -1 .
Видео:Поршневой компрессорСкачать
В качестве нагнетательных клапанов компрессорной полости используются 2 тарельчатых клапана грибкового типа с диаметром 6 мм и высотой подъема запорного элемента до ограничителя подъема 1 мм. В качестве всасывающих клапанов используются 2 тарельчатых клапана с плоской тарелкой и упругой вставкой на поверхности седла из жесткого эластомера. Диаметр проходного отверстия в седле 8 мм , высота подъема до ограничителя 1,2 мм. В качестве клапанов для насосной полости используются серийные жидкостные обратные клапаны серии 191 с проходным сечением ½” и запорным органом с конической формы тарелки. Диаметр проходного отверстия в седле 12 мм, ход запорного органа до ограничителя подъема 4 мм .
Номинальный диаметр дюралюминиевого цилиндра 40 мм , длина 120 мм . Гильза 12 поршня имеет длину 60 мм , радиальный зазор между наружной поверхностью гильзы и внутренним диаметром поршня — 21,4 мкм.
Шаровая пята 10 предназначена для компенсации погрешности совпадения осей крейцкопфа и цилиндра, которые возникают при изготовлении и сборке.
На (рис. 2) изображена пневмогидравлическая схема стенда. Всасываемый воздух попадает в компрессорную полость 16, сжимается там и подается в ресивер 10, где его пульсации сглаживаются, и из него выделяются притечки, попавшие в воздух через щель между поршнем и цилиндром, которые впоследствии стравливаются через кран 23 в мерную емкость 24. Далее воздух через регулятор давления попадает в газовый счетчик 7, после которого уходит в атмосферу.
Рабочая жидкость из мерной емкости 21 всасывается в насосную полость 19 через клапан 20, сжимается и через клапан 22 попадает в ресивер 4, где она сжимает воздушный колпак 5, гасящий колебания, и через регулятор давления 2 поступает в мерную емкость 1, с помощью которой измеряется действительная производительность насосной полости.
Для измерения температур стенок использовались термисторы В57861‑ S 103- F 40 типа NTC с номинальным сопротивлением 10 кОм. На (рис. 3) показана заделка термистора в стенку цилиндра. Аналогично производилась заделка термистора в корпус клапанной крышки.
Рис. 2 Пневмогидравлическая схема стенда для исследования насос-компрессора :
1. Мерная емкость (производительность насоса). 2. Регулятор давления насосной полости. 3. Нагнетаемая жидкость. 4. Ресивер. 5. Воздушный колпак. 6. Манометр. 7. Газовый счетчик типа СГК-4. 8. Регулятор давления воздуха. 9. Манометр. 10. Ресивер. 11. Полость нагнетания. 12. Нагнетательный клапан. 13. Полость всасывания. 14. Всасывающий клапан. 15. Воздушный фильтр. 16. Компрессорная полость. 17. Цилиндр. 18. Поршень. 19. Насосная полость. 20. Всасывающий клапан. 21. Мерная емкость (общий расход насоса). 22. Нагнетательный клапан. 23. Кран слива притечек жидкости. 24. Мерная емкость (объем притечек в компрессорную полость)
Рис. 3 Схема монтажа термистора в стенке цилиндра:
1. Цилиндр. 2. Чувствительный элемент (термистор). 3. Дюралюминиевая втулка. 4. Эпоксидная смола с наполнителем – медным порошком. 5. Электрические выводы
Видео:Все о компрессорахСкачать
Тарировка термисторов производилась в потоке воздуха, температура которого изменялась нагревом в бытовом обогревателе. Измерение сопротивления термисторов производилось мультиметром типа U1253B с точностью 0,1 Ом через низкоомный переключатель.
На каждом исследуемом режиме работы проводилось измерение сопротивлений датчиков температуры не ранее момента, когда в течение 5-6-ти минут сопротивление любого из датчиков практически переставало изменяться, выход на установившийся тепловой режим длился от 35 мин до полутора часов.
С целью выяснения влияния параметров насос-компрессора на температуру стенок цилиндра был проведен полнофакторный эксперимент, включающий все возможные сочетания частоты вращения коленчатого вала и давления нагнетания компрессорной полости (от 2,0 до 6,0 бар с дискретностью 1 бар) при постоянном давлении всасывания 1,0 бар.
Читайте также: Клапанные доски для компрессоров bitzer
На (рис. 4) изображено типичное распределение температуры вдоль образующей цилиндра, а полные результаты экспериментов отражены в (табл. 1, 2 , 3).
Рис. 4 Типичное распределение температуры вдоль стенки цилиндра при работе насос-компрессора , L Ц – общая длина цилиндра снизу вверх в направлении клапанной крышки
В этих таблицах обозначения — t 6 — температура клапанной плиты компрессорной полости. t 5 – температура цилиндра вблизи клапанной плиты компрессорной полости на расстоянии 10 мм от неё. t 4 … t 1 – температуры цилиндра в равноудалённых друг от друга на 20 мм точках.
Теплонапряженность цилиндра. Частота вращения n = 370 мин -1
Теплонапряженность цилиндра. Частота вращения n = 470 мин -1
Теплонапряженность цилиндра. Частота вращения n =560 мин -1
Видео:Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
На основании полученных экспериментальных данных получена зависимость средней температуры цилиндра tcp в виде полинома
где ε – отношение давления нагнетания к давлению всасывания компрессорной полости, n – частота вращения коленчатого вала.
Полученные значения теплонапряженности цилиндропоршневой группы исследуемой машины сравнивались с аналогичными характеристиками поршневого компрессора с газостатическим центрированием поршня, имеющим примерно такие же геометрические характеристики, и в котором отсутствуют элементы трения в цилиндропоршневой группе, которые способствуют увеличению температуры цилиндра [1].
Установлено, что исследуемый насос-компрессор имеет заметно более низкие (от 5‑7 К при работе на низких давлениях и частоте вращения, и до 7‑15 К при высоких частоте и давлениях нагнетания в ступени) температуры цилиндра, что должно положительно сказаться на экономичности компрессорной полости рассматриваемой машины.
Отличительная особенность работы поршневого насос-компрессора состоит в том, что он одновременно работает с двумя рабочими телами, которые обладают резко отличающимися физико-механическими свойствами, в том числе и таким параметром, как динамическая вязкость, которая в значительной степени определяет сопротивление течению рабочей среды через газораспределительные органы и через уплотнительные элементы. Этот физический параметр во многом определяет возможную и экономичную работу как насосов, так и компрессоров. Так, например, частота вращения коленчатого вала современных поршневых компрессоров находится в пределах от 500 мин -1 для крупных машин до 3000 мин -1 для машин малой производительности и микрорасходных машин. Поршневые насосы имеют частоту вращения коленчатого вала от 300 до 600 мин -1 .
Учитывая эту особенность, представляется целесообразным провести анализ влияния этого параметра на рабочие и интегральные характеристики компрессора и насоса в диапазоне от 300 мин -1 (низкая частота для насоса) до 1200 мин -1 (достаточно высокая частота для поршневого компрессора).
Для проведения численного эксперимента был использован насос-компрессор с геометрическими характеристиками, равными характеристика экспериментального образца. Расчет параметров компрессорной полости проводился по методике, описанной в [2], при построении методики расчета насосной полости использовались результаты работ [3, 4].
Расчеты проводились при следующих основных параметрах: давление всасывания в компрессорной полости РВ = 10 5 Па (1 бар); давление нагнетания в компрессорной полости РН = 5·10 5 Па (5 бар); давление всасывания в насосной полости РВ W = 10 5 Па (1 бар); давление нагнетания в насосной полости РН W = 10·10 5 Па (10 бар); радиальный зазор в цилиндропоршневой группе δ = 20 мкм.
Численное моделирование показало следующие результаты.
В работающем на расчетных режимах насос-компрессоре вследствие предполагаемого постоянного наличия жидкости в зазоре между поршнем и цилиндром газ не может прорваться через поршневое уплотнение, в связи с чем утечки через это уплотнение должны быть равны нулю и не должны зависеть от частоты вращения коленчатого вала n . Это явление справедливо описывает работу насос-компрессора при n до 700 мин -1 (рис. 5), когда утечки и перетечки в поршневом уплотнении ничтожны. Однако при дальнейшем увеличении n наблюдается резкий рост утечек и перетечек газа. Это обусловлено тем, что динамика работы всасывающего клапана компрессорной полости ухудшается, он начинает работать с запаздыванием, что и приводит к росту утечек и перетечек.
Видео:Низкотемпературные машины. Лекция 1. Общая классификация компрессоровСкачать
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
💥 Видео
Пятиступенчатые центробежные компрессоры Dresser RandСкачать
Многоступенчатый центробежный компрессорСкачать
Лекция 5. Компрессоры кондиционеровСкачать
Лекция 3 Основы рабочего процесса ВРД. Часть 1 Работа ступени осевого компрессораСкачать
9. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ. Работа компрессора. Вредный объём.Скачать
Компрессоры. Цикл обучающих роликов (№5.1)Скачать
Компрессор кондиционера. Устройство и принцип работыСкачать
Принцип действия всасывающего клапана (регулятора всасывания). Intake valve compressor. How it worksСкачать
Пуск насосаСкачать
Курс ""Турбомашины" Глава 3.2 Рабочий процесс центробежного компрессора. ч. 1 (лектор Батурин О.В.)Скачать
Поршневой компрессорСкачать
Компрессор для авто! Hyundai HY 1645 #shorts #инструмент #hyundaiСкачать
Безмасляный воздушный компрессор от DENZEL 😎Скачать
