Том 333 № 7 (2022)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2022/7/3642
ВНЕДРЕНИЕ ВОЛНОВОГО ТОРЦЕВОГО КИНЕМАТИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА В НАСОСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ ТЯЖЕЛОЙ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
Актуальность исследования состоит в обеспечении малых габаритных размеров и массы редукторов, что позволяет размещать их вместе с поршневыми насосами в труднодоступных местах и экстремальных условиях при добыче высоковязкой нефти. Отношение массы редуктора к номинальному моменту на выходном валу является основным критерием технического уровня редукторов, поэтому необходимость создания новых видов механических передач с малыми габаритами и массой является актуальной. Цель: определить передаточное отношение волнового торцевого кинематического редуктора и зависимости объема блока шестерен и его угловой скорости от угла нутации . Объекты: волновой торцевой кинематический редуктор, который является неотъемлемой частью поршневых насосов при добыче высоковязкой нефти в экстремальных условиях. Методы: метод Виллиса, аналитический метод, численные методы решения систем нелинейных уравнений, теория механизмов и машин и основная теория зубчатого зацепления. Результаты. Рассмотрена проблема создания волнового торцевого кинематического редуктора с малыми габаритами, что позволяет размещать его вместе с поршневыми насосами в труднодоступных местах и экстремальных условиях при добыче высоковязкой нефти. Были определены передаточное отношение редуктора двумя способами (методом Виллиса и аналитическом методом) и зависимость размеров блока шестерен от угла нутации , а также верхнее предельное значение угла нутации, при котором редуктор работает устойчиво. Важно отметить, что волновой торцевой кинематический редуктор не требует выполнения условий равенства межосевых расстояний, что расширяет область его оптимального конструирования. Кроме того, его кинематика не накладывает ограничений на выбор модулей пар зубчатых колес или шага расположения зубьев, что расширяет набор возможных соотношений чисел зубьев колес и диапазон передаточных отношений.
Ключевые слова:
Тяжелая высоковязкая нефть, поршневой насос, механизированный способ добычи нефти, волновой торцевой кинематический редуктор, передаточное отношение, угол нутации