Решение: Сравнение вакуумных насосов

Для решения данного вопроса необходимо сравнить конструктивные особенности различных типов механических вакуумных насосов с точки зрения динамики и балансировки. Вопрос: При одинаковых массогабаритных размерах пластинчато-роторного, пластинчато-статорного и плунжерного (золотникового) насосов ротор какого из них можно вращать с большей скоростью? Почему? Обоснование: Возможность увеличения частоты вращения ротора в вакуумных насосах ограничена возникающими силами инерции и вибрациями. 1. В пластинчато-статорном и плунжерном насосах ротор совершает эксцентричное движение. Центр тяжести ротора не совпадает с осью вращения вала, что создает значительный дисбаланс и центробежные силы, растущие пропорционально квадрату угловой скорости \( \omega^2 \). Это вызывает сильные вибрации при высоких оборотах. 2. В пластинчато-роторном насосе ротор представляет собой цилиндрическое тело, которое вращается вокруг своей геометрической оси (хотя сама ось смещена относительно центра статора). Поскольку ось вращения ротора совпадает с его собственной осью симметрии, такой ротор является статически и динамически сбалансированным. Основной дисбаланс вносят только легкие пластины (лопатки), движущиеся в пазах, но их масса невелика по сравнению с массой ротора. Благодаря лучшей балансировке масс относительно оси вращения, пластинчато-роторные насосы могут работать на гораздо более высоких скоростях (часто напрямую от электродвигателя, например, 1500 или 3000 об/мин) без разрушительных вибраций. Правильный ответ: Пластинчато-роторный. Ось вращения ротора совпадает с осью симметрии детали и за счет этого имеет лучший баланс массы относительно оси вращения.