2.2.2 Рабочий процесс в машине
Для построения графика зависимости крутящего момента на коленчатом валу от угла поворота кривошипа воспользуемся результатами исследования для одноцилиндровой машины. Запишем крутящие моменты для каждого цилиндра, затем суммируем их для каждого угла поворота кривошипа.
Таблица 9
Расчет зависимости вращающего момента от угла поворота кривошипа
|
, град. |
Мкр 1 цил. |
Мкр 2 цил. |
Мкр 3 цил. |
Мкр 4 цил. |
Мкр сумм. |
|
0 |
0,00 |
-19,43 |
0,00 |
53,04 |
33,61 |
|
30 |
-15,41 |
-25,14 |
23,67 |
77,21 |
60,33 |
|
60 |
-1,54 |
-16,13 |
42,58 |
44,51 |
69,42 |
|
90 |
-19,43 |
0,00 |
53,04 |
0,00 |
33,61 |
|
120 |
-25,14 |
23,67 |
77,21 |
-15,41 |
60,33 |
|
150 |
-16,13 |
42,58 |
44,51 |
-1,54 |
69,42 |
|
180 |
0,00 |
53,04 |
0,00 |
-19,43 |
33,61 |
|
210 |
23,67 |
77,21 |
-15,41 |
-25,14 |
60,33 |
|
240 |
42,58 |
44,51 |
-1,54 |
-16,13 |
69,42 |
|
270 |
53,04 |
0,00 |
-19,43 |
0,00 |
33,61 |
|
300 |
77,21 |
-15,41 |
-25,14 |
23,67 |
60,33 |
|
330 |
44,51 |
-1,54 |
-16,13 |
42,58 |
69,42 |
|
360 |
0,00 |
-19,43 |
0,00 |
53,04 |
33,61 |
Рис. 9 Диаграмма зависимости крутящего момента от угла поворота кривошипа (схема 2)
3 Сравнение схем по силам инерции и моментам сил инерции
|
Схема |
Силы инерции |
Моменты от сил инерции | ||
|
Iпор. |
IIпор. |
От сил инерции Iпорядка |
От сил инерции IIпорядка | |
|
1 цилиндр |
Требует уравновешивания. (можно уравновесить с помощью противовесов на коленчатом валу) |
Требует уравновешивания (можно уравновесить с помощью системы шестерен) |
Отсутствует |
Отсутствует |
|
Схема 1 (веерообразная) |
Требует уравновешивания (можно уравновесить с помощью противовесов на коленчатом валу) |
Требует уравновешивания (можно уравновесить с помощью системы шестерен) |
Отсутствуют; цилиндры расположены в одной плоскости. |
Отсутствуют; цилиндры расположены в одной плоскости. |
|
Схема 2 (V-образная парная) |
Самоуравно-вешиваются |
Требует уравновешивания (можно уравновесить с помощью системы шестерен) |
Требует уравновешивания (можно уравновесить с помощью противовесов) |
Отсутствует |
4 Заключение
В процессе выполнения курсовой работы были проведены расчет сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс и исследование рабочего процесса в полости компрессора для одноцилиндрового и четырехцилиндрового поршневого компрессора. Рассмотрено два варианта четырехцилиндрового компрессора: с веерообразным расположением цилиндров и с V-образным парным расположением цилиндров.
При веерообразном расположении цилиндров силы инерции 1 порядка от возвратно-поступательно движущихся масс достигают большой величины (максимально 906,27Н). Необходимо их уравновешивание, которое может быть достигнуто с помощью противовесов на коленчатом валу. V-образное парное расположение цилиндров в данном случае оказывается более выгодным, так как в этом случае силы 1 порядка самоуравновешиваются.
Силы инерции 2 порядка от возвратно-поступательно движущихся масс нуждаются в уравновешивании в обоих случаях, но в случае V-образное парное расположение цилиндров они больше. Уравновешивание их с помощью противовесов невозможно, так как период изменения сил 2 порядка равен половине оборота коленчатого вала, поэтому уравновесить их можно с помощью противовесов на дополнительных валах.
В плане уравновешивания моментов сил инерции выгоднее веерообразное расположение цилиндров. В случае V-образного парного расположения цилиндров возникает момент инерции от сил 1 порядка, требующий уравновешивания. Может быть уравновешен с помощью противовесов.
Крутящий момент в случае V-образного парного расположения цилиндров будет более равномерный, чем при веерообразном расположении.