Tractors and Agricultural MachineryTractors and Agricultural Machinery0321-44432782-425XEco-Vector6620310.17816/0321-4443-66203Research ArticleOptimization of geometrical parameters of jet drive of cleaning centrifugesSnezhkoA. VPhD in Engineeringavsnzk@rambler.ruSnezhkoV. APhD in Engineering-Azov-Black Sea Engineering Institute of Don State Agrarian University15092016839232827042021Copyright © 2016, Snezhko A.V., Snezhko V.A.2016Centrifuges with hydrojet drive were widely used in 1960-70 for oil cleaning in the engines. Nowadays some foreign companies apply them together with filters for oil cleaning in engines of vehicles and tractors. The most complex challenge in designing such centrifuges is the calculation of parameters of nozzle diaphragm. Its optimal solution depends on the specific technical requirements to separator under designing. Research objective is to substantiate the optimal geometrical parameters of hydrojet drive of cleaning centrifuges, and to develop its calculation method under different conditions of designing. Design parameters of hydrojet drive, such as nozzle diameter and its reactive arm, are calculated according to the condition of dynamic balance between the drive moment created by the liquid from nozzles, and the moment of resistance to rotation at the stable motion. Design, kinematic and power parameters of nozzle diaphragm that provide the driving kinetic moment of liquid are analyzed. The factors influencing on rotational resistance are determined. As a result, the equation of balance of specific energies is received: the energy spent for overcoming of rotational resistance, and the motive energy of fluid flow developed by hydrojet drive. The analysis of this equation allows to determine the optimal reactive arm and nozzle diameter. Formulas for calculation of minimal fluid consumption in hydrojet drive that provides the specific angular speed of rotor and the parameters of nozzle diaphragm corresponding to this consumption are received. With optimal design parameters of hydrojet drive, the coefficient of utilization of flow energy is maximal. The expression for calculation of the maximal efficiency coefficient of hydrojet drive is obtained. Results of theoretical researches are presented in graphic form. Design charts of optimal values of flow rate of liquid from nozzles, circumferential speed of nozzles, reactive arm, and also efficiency coefficient of hydrojet drive with its optimal parameters are given. A method and solution algorithm of two problems of hydrojet drive design are offered: the calculation of optimal design parameters of nozzle diaphragm for ensuring the maximal rotating speed of rotor, and also the calculation with the minimal power consumption of drive.cleaning centrifugerotorhydrojet drivenozzle diaphragmnozzle diameterradius of nozzle offsetreactive armочистительная центрифугароторреактивно-струйный гидроприводсопловый аппаратдиаметр сопларадиус выноса соплареактивное плечо[Григорьев М.А., Покровский Г.П. Автомобильные и тракторные центрифуги. М.: Машгиз, 1961. 183 с.][Гродзиевский В.И. Реактивные центрифуги для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания. М.-Киев: Машгиз, 1963. 88 с.][Дегтярев В.А., Рябинин Н.П. Исследование реактивных масляных центрифуг // Труды ВНИПТИМЭСХ. 1960, вып. 3. С. 123-145.][Дегтярев В.А., Рябинин Н.П. Исследование реактивных масляных центрифуг // Труды ВНИПТИМЭСХ. 1961, вып. 4. С. 36-67.][Дегтярев В.А., Рябинин Н.П., Пироженко Е.М. Исследование реактивных масляных центрифуг // Труды ВНИПТИМЭСХ. 1962, вып. 5. С. 11-55.][Снежко В.А. Методика проектирования реактивного привода центрифуг. Деп. в ВИНИТИ № 2616-В99.][Лихачев А.Ю., Снежко А.В., Снежко В.А. Об ориентации сопел центрифуг со струйно-реактивным приводом // В Сб.: Совершенствование конструкций и повышение эффективности функционирования колесных и гусеничных машин в АПК. Зерноград, 2007. С. 71-73.][Пфлейдерер К. Лопаточные машины для жидкостей и газов. М.: Машгиз, 1960. 112 с.][Снежко А.В. Обоснование размеров щелевых цилиндрических уплотнений центрифуг с гидроприводом // Тракторы и сельхозмашины. 2015, №7. С. 27-30.][Снежко А.В. К обоснованию оптимального зазора в подшипниках скольжения маслоочистительных центрифуг // Вестник АПК Ставрополья. 2015, №2(18). С. 63-67.][Подшипники качения: Справ. пособие / Под ред. Н.А. Спицына. М.: Машиностроение, 1961. 828 с.][Альтшуль А.Д. Местные гидравлические сопротивления при движении вязких жидкостей. М.: Гостехиздат, 1962.]