- •Тепловой и конструктивный расчеты поршневого компрессора
- •Тепловой расчет поршневого компрессора
- •Тепловой расчет поршневого компрессора.
- •Расчет газового тракта
- •Расчет газового тракта.
- •Динамический расчет поршневого компрессора
- •Динамический расчет поршневого компрессора.
- •Расчет индикаторной диаграммы.
- •Диаграмма суммарной силы.
- •Диаграмма тангенциальных сил.
- •Диаграмма радиальных сил.
- •Уравновешивание.
- •Расчет маховика.
- •Прочностной расчет деталей компрессора.
- •Расчет коленчатого вала по статическим нагрузкам.
- •Расчет подшипников.
- •Расчет кривошипных подшипников
- •Расчет коренных подшипников
- •Расчет шатуна
- •Расчет стержня шатуна
- •Расчет поршневой головки шатуна
- •Расчет кривошипной головки шатуна
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложения
Диаграмма тангенциальных сил.
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
α (град) |
P |
sin(α+β)/cosβ |
Pt |
cos(α+β)/cosβ |
Pr |
0 |
11870 |
0 |
0 |
1 |
11870 |
15 |
5366 |
0,3088 |
-1657 |
0,9524 |
5111 |
30 |
141 |
0,587 |
-83 |
0,8158 |
115 |
45 |
-1049 |
0,8081 |
848 |
0,606 |
-636 |
60 |
-856 |
0,9539 |
817 |
0,3476 |
-298 |
75 |
-358 |
1,0169 |
364 |
0,0687 |
-25 |
90 |
95 |
1 |
-95 |
-0,2042 |
-19 |
105 |
462 |
0,9149 |
-423 |
-0,4489 |
-208 |
120 |
729 |
0,7781 |
-567 |
-0,6523 |
-475 |
135 |
898 |
0,6061 |
-545 |
-0,8082 |
-726 |
150 |
992 |
0,413 |
-410 |
-0,9163 |
-909 |
165 |
1034 |
0,2088 |
-216 |
-0,9793 |
-1013 |
180 |
1046 |
0 |
0 |
-1 |
-1046 |
195 |
1415 |
-0,2088 |
295 |
-0,9793 |
-1385 |
210 |
1442 |
-0,413 |
596 |
-0,9163 |
-1322 |
225 |
1549 |
-0,6061 |
939 |
-0,8082 |
-1252 |
240 |
1679 |
-0,7781 |
1307 |
-0,6523 |
-1095 |
255 |
1913 |
-0,9149 |
1750 |
-0,4489 |
-859 |
270 |
2345 |
-1 |
2345 |
-0,2042 |
-479 |
285 |
2992 |
-1,0169 |
3043 |
0,0687 |
206 |
300 |
5094 |
-0,9539 |
4859 |
0,3476 |
1771 |
315 |
10007 |
-0,8081 |
8087 |
0,606 |
6064 |
330 |
12497 |
-0,587 |
7336 |
0,8158 |
10195 |
345 |
12223 |
-0,3088 |
3774 |
0,9524 |
11641 |
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 инерцииот 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,, гдекг – масса поступательно движущихся частей;- расстояние между серединами колен;- расстояние между противовесами.
К неуравновешенным вращающимся массам кроме иотносится 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:;.