Ротаційний лічильник газу

Ротаційний лічильник газу, який складається із лічильного механізму та розміщеного в захисному корпусі, вимірювального пристрою з робочими камерами ціліндричної форми, в яких розміщені два ротори з евольвентним профілем, зв'язані між собою синхронізуючими колесами, який відрізня 35981 У = r0 [cos1 (соsj + jsinj) + sin1 (sinj - jсоsj)] dsin (j-1) в радіусній частині Х = XF + (r1+d) cost (2) У = (r1+d) sint де - половина зазору між роторами r0- радіус початкового кола евольвенти j - повний кут евольвенти r1 - радіус радіусної частини профіля ротора XF - координата центра радіуса r1 t - змінний параметр. Профіль ротора (четверта частина) зображено на фіг. 1. Частина профілю ротора між точками А і В визначається евольвентою, координати якої визначаються так: Х1 = -r0 sinj+r0jcosj У1 = r0 cosj+r0jsinj З метою технологічності профілю ротора зробимо його симетричним відносно зовнішнього контуру шляхом повороту координат з положення Х1, У1 в положення Х, У Кут поворота координати визначається як повний кут евольвенти для точки D, розміщеної на ділильному колі з радіусом г. Для цієї точки кут зачеплення a=aS=45°, тоді 0=jd=tqas=1 рад. Використовуючи відомий математичний аппарат отримаємо таке теоретичне рівняння евольвентної частини профіля ротора. Х = r0 [sin1 (соsj + jsinj) - cos1 (sinj - jcosj)] У = r0 [cos1 (соsj + jsinj) + sin1 (sinj - jсоsj)] Частина профілю AG визначається колом, центр F якого знаходиться на осі X, а радіус цього кола r1 можна знайти із умови обкатування профілів роторів у точках А і Е Координати точок А і Е визначаються в залежності від геометричних параметрів ротора відстані між осями роторів, діаметра ротору і ширини робочої кромки. Використовуючи рівняння кола в параметричній формі отримуємо таке теоретичне рівняння для радіусної частини профіля ротора Х = XF + cost У = r1 sint Відмінною ознакою запропонованого лічильника є те, що теоретичний профіль кожного з двох роторів зменшений на половину зазору між роторами в напрямку нормалі. При цьому робочий профіль ротора, який показано на фіг. 1 пунктир ною лінією, отримується шляхом введення в теоретичні рівняння поправок DХ і DУ. Величину поправок для евольвентної частини ротора можна визначити з умов рівності: DС1СС2=DМОК=j-0=j-1, тоді DХ=C2C=dcos (j-1) DУ= C1C2=dsin (j-1) Для радіусної частини профілю його дійсне значення визначається шляхом збільшення радіуса r1 на величину d. Виходячи із сказаного рівняння профілю ротора набуває вигляду (1) і (2). На фіг. 2 представлене креслення запропонованого лічильника. Лічильник складається із лічильного механізму 1, захисного корпуса 2 вимірювального пристрою 3 з робочими камерами 4, в яких розміщені два ротори 5, 6, зв'язані між собою синхронізуючими колесами 7. Профілі роторів виготовлені згідно рівнянь (1) і (2). Лічильник працює наступним чином. На вхідний отвір подається вимірюваний газ За рахунок різниці тисків на вході і виході вимірювача лічильника ротори обертаються. За один повний оберт роторів відбувається чотирикратне заповнення робочих камер і витіснення із них газу. Отже кожний оберт ротора відповідає цілком певному об'єму газу. що проходить через лічильник, а кількість обертів ротора фіксується лічильним механізмом. Наявність зазорів між роторами забезпечує їх вільне обертання, але призводить до перетікання газу із вхідної частини вимірювального пристрою в вихідну, що обумовлює похибку лічильника. Враховуючи те, що спряження двох роторів відбувається в напрямку нормалі до їх бокової поверхні, зменшення профілю кожного ротора в напрямку инормалі на величину d згідно рівнянь (1) і (2) забезпечує постійність зазору між роторами при їх обертанні. Таким чином, протікання газу між роторами носить стабільний характер і може бути враховано при вимірюванні, що підвищує точність лічильника. Відповідно з отриманими залежностями була розроблена програма розрахунку на ЕОМ, результати якої використано при розробці нової конструкції ротаційних лічильників газу з підвищеною точністю вимірювань. 2 35981 Фіг. 1 3 35981 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4