Санкт – Петербургский государственный морской технический университет

Кафедра судовых энергетических установок, систем и оборудования

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

по дисциплине «Физические процессы в машинах»

Исследование возникновения и действия различных сил

в многоцилиндровой поршневой машине и

разработка мероприятий по их уменьшению

Дата выдачи задания 21.09.2011

Срок сдачи оформленного задания на проверку 07.12.2011

Работа выполнена ст. гр. 2330 Баглаев О.В.

Преподаватель профессор Гришин Б.В.

г. Санкт-Петербург, 2011 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………...	3
1 Расчет одноцилиндровой поршневой машины……………………………..	4
1.1 Кинематическая схема кривошипно-шатунного механизма…………...	4
1.2 Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс………….	4
1.3 Рабочий процесс в машине…………………………………………….....	5
1.3.1 Построение индикаторной диаграммы…………………………….	5
1.3.2 Разворот индикаторной диаграммы по углу поворота коленвала…...	7
1.3.3 Построение диаграммы крутящих моментов……………………...	9
1.4 Уравновешивание сил инерции………………………………………….	10
2 Расчет многоцилиндровой поршневой машины……………………………	11
2.1 Веерообразная схема расположения цилиндров………………………..	11
2.1.1 Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс……..	11
2.1.2 Рабочий процесс в машине………………………………………….	14
2.2 V-образное парное расположение цилиндров…………………………..	15
2.2.1 Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс……..	15
2.2.2. Рабочий процесс в машине………………………………………....	17
3 Сравнение схем по силам инерции и моментам сил инерции…………...	18
4 Заключение…………………………………………………………………...	19
Список использованной литературы………………………………………….	20

Введение

Силы, возникающие при работе поршневого компрессора, можно разделить на внешние и внутренние. К внешним относятся силы, под действием которых осуществляется рабочий цикл, например, крутящий момент приводного двигателя. К внутренним относятся силы, возникающие при осуществлении рабочего цикла и силового взаимодействия элементов конструкции машины (сила давления газа, сила инерции поступательно движущихся масс, сила трения, силы, действующие на элементы механизма движения (тангенциальная, радиальная), крутящий момент на валу).

По другой классификации силы делятся на уравновешенные и неуравновешенные. Уравновешенными называют силы, равнодействующая которых равна нулю и которые при суммировании не дают свободного момента. К таким силам относятся силы давления в рабочих полостях цилиндров компрессора и силы трения.

Неуравновешенные силы – это силы, которые передаются на фундамент. К таким силам относятся: 1) вес компрессора; 2) сила тяги вентилятора, если он закреплен на компрессоре; 3) центробежные силы инерции вращающихся масс; 4) силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс компрессора.

Неуравновешенные силы, постоянные по значению и направлению, не вызывают вибраций и не требуют уравновешивания. Неуравновешенные силы, переменные по значению и (или) направлению, вызывают вибрации компрессора и фундамента. Вибрации при работе компрессора следует ограничивать, так как на них расходуется энергия (иногда до 5% , затрачиваемой на привод компрессора), они вредно влияют на обслуживающий персонал, могут вызывать опасные дополнительные напряжения в трубопроводах, ослабление крепежных соединений, затруднять использование контрольно-измерительных приборов. Поэтому для уменьшения колебаний системы компрессор-фундамент уравновешивают неуравновешенные силы и моменты сил инерции.

Целью данной курсовой работы является расчет сил инерции и крутящих моментов, возникающих при работе четырехцилиндрового поршневого компрессора и разработка предложений по уравновешиванию компрессора.