Динамический расчет поршневого компрессора

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Расчет индикаторной диаграммы

Расчет на прочность поршневого холодильного компрессора ведем по первому расчетному режиму

Индикаторная диаграмма строится в системе координат . По оси абсцисс откладываем значения мертвого пространства

и ход поршня . По оси ординат откладываем силы от давления пара на поршень. Потери давления на всасывании и нагнетании:

Сила от давления всасывания

Сила от давления кипения

Сила от давления конденсации

Сила от давления нагнетания

Проводим вспомогательный луч из начала координат под углом  к оси абсцисс и задаемся значениями показателей политропы сжатия  и обратного расширения .

Для построения точек политропы сжатия используем вспомогательные лучи, проведенные из начала координат под углом  к оси ординат, а для политропы расширения - луч, проведенный под углом .

Угол вспомогательного луча  для политропы сжатия находим из уравнения

, откуда

Для политропы расширения

 откуда

После построения мы получаем расчетную индикаторную диаграмму [Приложение 2].

Диаграмма суммарной силы

Суммарная свободная сила действует по оси цилиндра: , где П - сила от давления пара в цилиндре, Н; - сила инерции поступательно движущихся масс, Н; - сила трения поступательно движущихся частей, Н.

Сила от давления пара в цилиндре определяется разностью давлений со стороны крышки цилиндра  и со стороны вала : .

Сила инерции поступательно движущихся масс , где - масса поступательно движущихся частей; - радиус кривошипа; - угловая скорость вала; - угол поворота кривошипа от верхней мертвой точки; - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Силу инерции можно представить как сумму двух составляющих сил, изменяющихся по закону косинуса: , где - сила инерции первого порядка; - сила инерции второго порядка. Для их расчета определим угловую скорость вала компрессора и массу поступательно движущихся частей:

, где

- масса поршня в сборе с поршневым кольцом, уплотнительными и маслосъемными кольцами;

 - масса шатуна

 - масса шатунной шейки

Графическое построение индикаторной диаграммы сил от давления пара на поршень : над диаграммой суммарной свободной силы проводим две полуокружности диаметром, равным ходу поршня. Из центров 0 полуокружностей к середине диаграммы в принятом масштабе откладываем отрезки  длинной

.

Из точки  через угол проводим линии до пересечения с полуокружностями. Проекции точек пересечения линий с полуокружностями на ось абсцисс показывают перемещение поршня, соответствующее повороту вала на угол .

Результаты расчета сил инерции в зависимости от угла поворота кривошипа приведены в таблице 2:

Таблица 2

Силу трения условно принимаем постоянной. Для одного цилиндра

Сумма ординат всех сил для каждого угла поворота соответствует значениям суммарной свободной силы.

Диаграмма суммарных сил приведена в приложении 3

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?