Материал: Инновационные технологии и материалы. сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ных недостатков. Суть способа очистки воздуха заключается в воздействии на загрязнения силовых электрических полей определенного характера, с одновременной выработкой отрицательных аэроионов и озона необходимой концентрации. Причем при этом происходит удаление пыли, спор, плесени, бактерий, вирусов, шерсти домашних животных, пылевого клеща, взвеси стройматериалов, пластмасс, стекловолокон, косметической и бумажной пыли, цветочной пыли и пуха, эпителий человека, а также очищение воздуха от следующих компонентов: фреон-12, сероуглерод, сероводород, запахи продуктов питания, запахи животных, товаров бытовой химии, табака, жженых материалов, выхлопных газов, эфирных масел, продуктов горения хлороформ, неприятных запахов.

В промышленности электроочистители используются для удаления частиц загрязнений из воздуха, но они имеют большие габариты и потребляют много электроэнергии.

Предлагаемое устройство значительно отличается от существующих тем, что имеет небольшие габариты, потребляемая мощность не превышает 15Вт, обладает хорошими эргономическими качествами, предельно просто в эксплуатации, электробезопасно. Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве очистки мы используем определенные детали, они служат дольше и более эффективны в эксплуатации.

Проект направлен, в основном на удовлетворение потребностей предпринимателей малого и среднего бизнеса, дошкольные и школьные учреждения, население в бытовых целях, а также предприятия, где особое значение придают чистоте производственных помещений (например, «чистые» комнаты). На первых этапах освоения рынка планируется делать главный акцент на «переоснащение» экологического комфорта офисных и других помещений предпринимателей малого и среднего бизнеса, работающие в Центральном федеральном округе (ЦФО).

156

УДК 621.431.74

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

П.Е.Карпов Военный авиационный инженерный университет (г. Воронеж),

E-mail: safin_albert@mail.ru

Применение и совершенствование системы газотурбинного наддува в настоящее время является основным путем улучшения мощностных и экономических показателей двигателей по сравнению с двигателями со свободным впуском (безнаддувными). На практике получается, что в течение срока службы двигателя турбину приходится менять. Иногда дорогостоящую замену приходится делать настолько часто, что это сводит на нет преимущества эксплуатации турбированного мотора, вызывает раздражение автовладельцев и авторемонтников и нарекания с их стороны на надежность конструкции и качество изготовления этого моторного агрегата.

Дело в том, что турбина – наиболее высоконагруженный агрегат двигателя. Условия, в которых работает турбокомпрессор, характеризуются огромным перепадом температур. В то время как его турбинная часть подвергается воздействию отработавших газов с температурой порядка 10000С, со стороны компрессора температура конструкции почти на порядок ниже. Температурный фактор усугубляется высокими динамическими нагрузками, возникающими вследствие огромной частоты вращения ротора, которая может достигать величины 300 000 мин-1. Номинальные режимы работы турбокомпрессора, определяющиеся требованиями разработчиков двигателей и зависящие от заявленных параметров мотора, близки к предельным. Поэтому любые отклонения характеристик двигателя, даже на первый взгляд незначительные, оказывают губительное влияние на работоспособность ТК и могут привести к его отказу. С этой точки зрения турбину можно рассматривать как своего рода индикатор состояния двигателя. Ситуация усугубляется тем, что турбокомпрессору по определению суждено работать «на перекрестке» многих систем двигателя: системы впуска и выпуска от-

157

работавших газов, системы смазки и охлаждения, вакуумной системы и системы вентиляции, а также системы управления двигателем. Неисправность каждой из них оборачивается нарушением нормального (расчетного) режима работы турбокомпрессора. Так что надежность турбокомпрессора зависит от многочисленных внешних факторов.

Анализ повреждений турбокомпрессоров показывает, что около 50% повреждений вызваны неисправностью системы смазки.

Проект предназначен для повышения ресурса и работоспособности турбокомпрессоров дизельных двигателей.

Цель НИОКР – создать принципиальную схему маслосистемы турбокомпрессора, которая позволила бы обеспечить необходимый расход охлажденного и смазывающего масла.

Технический результат, который может быть, достигнут с помощью предлагаемого способа смазки турбокомпрессора, сводится к созданию индивидуальной системы смазки, не зависящей от работы двигателя и использовании индивидуальных типов масел для смазки турбокомпрессора.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания принципиальной схемы маслосистемы турбокомпрессора, которая позволила бы обеспечить необходимый расход охлажденного и смазывающего масла для турбокомпрессора при использовании индивидуальной системы смазки масло подается при запуске, в процессе работы и во время остановки двигателя, тем самым обеспечивается своевременная смазка и отвод тепла от турбокомпрессора. Также технический результат достигается тем, что используется индивидуальное масло, не из системы смазки двигателя.

Проведенный авторами патентный поиск, а также анализ свободно распространяемой научно-технической литературы свидетельствует о том, что предлагаемая разработка является новой и не имеет аналогов в мире.

Инновационность идеи заключается в том, что для увеличения ресурса работы турбокомпрессора используются индивидуальная маслосистема с индивидуально подобранным маслом, которая позволит повысить долговечность турбокомпрессора, в целом снизив эксплуатационные затраты.

158

УДК 621.396

СФ БЛОК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ И МОЩНОСТИ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

А.М.Сумин Воронежский государственный технический университет

E-mail: sumin.asu@gmail.com

Актуальность. При переходе в область субмикронного базиса (с технологией 600нм и ниже) этап синтеза составляет основную из задач проектирования. Проектирование сложно функционального (СФ) блока преобразователя частоты на основе синтезированных нелинейных реактивных элементов в субмикронном базисе требует решения следующих задач:

1.Разработка методики повышения эффективности преобразования мощности сигнала входной частоты гармонических колебаний.

2.Разработка схемотехнического и топологического решения параметрического преобразователя частоты гармонических колебаний на основе синтезированных нелинейных реактивных элементов в субмикронном базисе умножения с кратностью N=2.

Достигаемый технический результат – повышение эффективности преобразования мощности сигнала входной частоты в мощность колебаний чѐтных гармоник. На рис. 1 представлена топология кристалла СФ блока преобразователя частоты.

Топология УЧ на основе СНРЭ

159

Моделирование проводилось в САПР Cadence [1] на частотах 10МГц, 50МГц, 100МГц, 200МГц, 500МГц с амплитудой входного сигнала 250 мВ при температуре 270С.

Определим эффективность преобразования выходного сигнала в амплитуду четных гармоник для кратности умножения N=2.

P

 

U

 

2

/ R

 

 

U

2

 

 

 

 

 

 

N

 

N

 

 

 

H

 

N

 

 

 

 

 

 

 

P

 

U

 

2

/ R

 

 

 

U

2

 

0

 

H

 

0

0

 

 

 

 

 

 

Результаты представлены в таблице.

Результаты расчета эффективности преобразования

Частота

Отношение

Значение

входного

UN2/U02

в децибелах

сигнала, МГц

 

 

10

2.3095е+005

53.64

50

3.3672е+007

75,28

100

2.1419е+007

73.31

200

1.6459е+007

72.16

500

1,9039е+006

62.8

(1)

Выводы. Разработана и на примере топологических норм xh035 реализована методика повышения эффективности преобразования мощности сигнала входной частоты в мощность колебаний чѐтных гармоник, с применением моделей устройств на основе синтезированных нелинейных реактивных элементов.

Базируясь на запатентованной структуре [2], разработан в технологическом базисе xh035 и реализован на Hard-уровне, соответствующий технологическим процессам отечественных и зарубежных «кремниевых фабрик» СФ блок преобразования частоты, выполняющий функцию умножения с кратностью N=2.

Литература

1.Cadence® Analog Design Environment User Guide. Product Version 5.0, 2003, 480 c.

2. Пат. 23800822 Российской федерации Гармонический умножитель частоты /О.П. Новожилов, Ю.С. Балашов, М.И. Бочаров, А.М. Сумин, А.И. Мушта, Ю.В.Худяков. - №2008100892/09, 09.01.2008 заявл.20.07.2009; опубл.27.01.2010; Бюл.№3.-7.с.:ил

160

Источник: https://studfile.net/preview/16566000/