Диаграмма тангенциальных сил

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Тангенциальную силу для одного цилиндра рассчитываем на основе полученных выше значений суммарной свободной силы для 24 положений кривошипа.  и .

Результаты расчета в таблице 3:

Таблица 3

В координатах  строим кривую тангенциальных сил для одного цилиндра. Затем, последовательно смещая по углу поворота кривошипа кривую тангенциальных сил одного цилиндра на угол развала между рядами компрессора, равный , строим кривые тангенциальных сил для всех цилиндров . Кривую суммарной тангенциальной силы получаем сложением ординат всех кривых тангенциальных сил.

Силу трения вращающихся частей  компрессора принимаем постоянной. Ее влияние учитываем смещением начала отсчета ординат суммарной кривой тангенциальных сил от оси абсцисс на отрезок , равный в масштабе сил диаграммы значению силы :

Диаграмма тангенциальных сил приведена в приложении 4

Диаграмма радиальных сил

Диаграмма радиальных сил строится в координатах . Значения радиальной силы в зависимости от угла поворота кривошипа, полученные в ходе расчета, приведены в таблице 2. В радиальном направлении на кривошип кроме силы  действуют постоянные по величине силы инерции  от массы части шатунной шейки, приходящейся на один шатун, и от вращающейся части шатуна

: , где

 - диаметр шатунной шейки;

 - длина шатунной шейки;

- число шатунов на одной шейке;

- плотность материала коленчатого вала.

, где

 - масса вращающейся части шатуна.

Результирующая сила, действующая на шатунный подшипник, . Результирующая сила, действующая на вал компрессора, .

Диаграмма радиальных сил приведена в приложении 5

Уравновешивание

На опоры коленчатого вала, корпус и раму компрессора передаются неуравновешенные силы и моменты, вызывая вибрацию, дополнительные нагрузки на детали компрессора и расход мощности на колебания. Расчет уравновешивания заключается в определении необходимой массы противовесов. При выбранной компоновке компрессора и коленчатом вале с углом развала между кривошипами  масса противовеса, приведенная к радиусу кривошипа, . Часть приведенной к радиусу кривошипа массы противовеса, уравновешивающая момент сил инерции первого порядка, , где  кг - масса поступательно движущихся частей; - расстояние между серединами колен;  - расстояние между противовесами.

К неуравновешенным вращающимся массам кроме  и относится масса неуравновешенной части щеки

, где

- объем неуравновешенной части щеки.

Неуравновешенная вращающаяся масса, приведенная к радиусу кривошипа

,

где

 - число шатунов на шатунной шейке; - радиус инерции щеки.

Часть приведенной к радиусу кривошипа массы противовеса, уравновешивающая момент сил инерции неуравновешенных вращающихся масс, .

Полная приведенная масса противовеса .

Масса противовеса , где - радиус инерции противовеса.

Угол габарита противовеса

, где - средняя толщина противовеса.

При расчете коленчатого вала на прочность и жесткость необходимо учитывать силу инерции противовеса  и силу инерции неуравновешенной части щеки

: ;

.

Расчет маховика

Неравномерность вращения вала компрессора, выявленную при анализе тангенциальной диаграммы, можно снизить, присоединив к валу дополнительную массу, аккумулирующую избыточную кинетическую энергию. В современных компрессорах снижении степени неравномерности вращения достигается установкой маховика, эластичной муфты.

Максимальная избыточная работа, соответствующая наибольшей избыточной площадке на диаграмме тангенциальных сил, , где - площадь избыточной площадки на диаграмме тангенциальных сил; - масштаб длин:

; - масштаб сил.

Допускаемая степень неравномерности вращения вала при применении эластичной муфты .

Необходимый момент инерции муфты

.

Масса, достаточная для обеспечения допускаемой степени неравномерности, , где  - радиус инерции муфты.

Окружная скорость обода муфты , где - радиус обода.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии