- •Задание
- •1 Тепловой расчет поршневого компрессора
- •2 Расчет газового тракта в поршневом компрессоре
- •3 Динамический расчет поршневого компрессора
- •3.1 Построение расчетной индикаторной диаграммы
- •3.2 Построение диаграммы суммарной свободной силы
- •3.3 Построение диаграммы суммарной тангенциальной силы
- •3.4 Построение диаграммы радиальных сил
- •3.5 Уравновешивание
- •3.6 Расчет маховика
- •3.7 Построение полярной диаграммы и диаграммы изнашивания
- •4 Расчет на прочность деталей поршневого
- •4.1 Расчет коленчатого вала
- •4.1.1 Расчет по статическим нагрузкам
- •4.1.2 Расчет с учетом влияния переменной нагрузки
- •4.1.3 Расчет вала на жесткость
- •4.2 Расчет подшипников
- •4.3 Расчет шатуна
- •4.3.1 Расчет стержня шатуна
- •4.3.2 Расчет поршневой головки шатуна
- •4.3.3 Расчет кривошипной головки шатуна
- •4.4 Расчет поршня
- •4.5 Расчет поршневого пальца
- •4.6 Расчет гильзы цилиндра
3.4 Построение диаграммы радиальных сил
Определяем радиальную силу:
, .
В радиальном направлении на кривошип кроме силы действуют постоянные по величине силы инерции от массы части шатунной шейки, и от вращающейся части шатуна , которые мы определяем по формулам:
, ,
где – масса части шатунной шейки, находящаяся под одним шатуном,
.
, ,
– диаметр шатунной шейки, , ( );
– длина шатунной шейки, , ( );
– число шатунов на одной шейке, .
, ;
, ;
, ,
– масса вращающейся части шатуна, .
, ;
, ;
, ,
Результирующая сила, действующая на шатунный подшипник:
, .
Результирующая сила, действующая на вал компрессора:
, .
Результаты расчетов приведены в таблице 4.
Таблица 4
Исходные данные для построения диаграммы радиальных сил
, |
|
, |
, |
, |
, |
0 |
1 |
8801,75 |
8801,75 |
6504,94 |
4995,9 |
15 |
0,9573 |
4683,5 |
4483,51 |
2186,7 |
677,7 |
30 |
0,8340 |
565,25 |
471,42 |
-1825,39 |
-3334,4 |
45 |
0,6428 |
-1130,5 |
-726,69 |
-3023,5 |
-4532,5 |
60 |
0,4034 |
-1130,5 |
-456,04 |
-2752,85 |
-4261,9 |
75 |
0,1385 |
-565,25 |
-78,29 |
-2375,1 |
-3884,1 |
90 |
-0,1291 |
40,38 |
-5,21 |
-2303,02 |
-3811,1 |
105 |
-0,3792 |
403,75 |
-153,1 |
-2449,91 |
-3958,9 |
120 |
-0,5966 |
807,5 |
-481,75 |
-2778,56 |
-4287,6 |
135 |
-0,7714 |
1130,5 |
-872,07 |
-3168,88 |
-4677,9 |
150 |
-0,8981 |
1292 |
-1160,35 |
-3457,16 |
-4966,2 |
165 |
-0,9745 |
1372,5 |
-1337,74 |
-3634,55 |
-5143,6 |
180 |
-1 |
1453,5 1938 |
-1453,5 -1938 |
-3750,31 -4234,81 |
-5743,8 |
195 |
-0,9745 |
1978,38 |
-1927,93 |
-4224,74 |
-5733,8 |
210 |
-0,8981 |
2018,75 |
-1813,04 |
-4127,85 |
-5636,9 |
225 |
0,7717 |
2099,5 |
-1619,55 |
-3916,36 |
-5425,4 |
240 |
-0,5966 |
2180,25 |
-1300,74 |
-3597,55 |
-5106,6 |
255 |
-0,3792 |
2584 |
-979,85 |
-3276,66 |
-4785,7 |
270 |
-0,1291 |
3310,75 |
-427,42 |
-2724,23 |
-4233,3 |
285 |
0,1385 |
5087,25 |
704,58 |
-1592,33 |
-3101,3 |
300 |
0,4034 |
8478,75 |
3420,33 |
1123,52 |
-385,5 |
315 |
0,6428 |
9649,63 |
6202,78 |
3905,97 |
2396,4 |
330 |
0,8340 |
9165,13 |
7643,72 |
5346,91 |
3837,9 |
345 |
0,9573 |
8882,5 |
8503,22 |
6209,41 |
4700,4 |