Содержание
Задание 3
1 Тепловой расчет поршневого компрессора 4
2 Расчет газового тракта в поршневом компрессоре 9
3 Динамический расчет поршневого компрессора 15
3.1 Построение расчетной индикаторной диаграммы 15
3.2 Построение диаграммы суммарной свободной силы 18
3.3 Построение диаграммы суммарной тангенциальной силы 19
3.4 Построение диаграммы радиальных сил 22
3.5 Уравновешивание 24
3.6 Расчет маховика 27
3.7 Построение полярной диаграммы и диаграммы изнашивания 28
4 Расчет на прочность деталей поршневого компрессора 29
4.1 Расчет коленчатого вала 29
4.1.1 Расчет по статическим нагрузкам 29
4.1.2 Расчет с учетом влияния переменной нагрузки 42
4.1.3 Расчет вала на жесткость 45
4.2 Расчет подшипников 52
4.3 Расчет шатуна 54
4.3.1 Расчет стержня шатуна 54
4.3.2 Расчет поршневой головки шатуна 59
4.3.3 Расчет кривошипной головки шатуна 62
4.4 Расчет поршня 63
4.5. Расчет поршневого пальца 65
4.6. Расчет гильзы 66
Литература 67
Задание
Холодопроизводительность холодильной машины Q=90 ,кВт
Температура кипения
холодильного агента: to=-15
oC
Температура конденсации холодильного агента: tk=35 oC
Рабочее вещество: R717
Тип компрессора: сальниковый
1 Тепловой расчет поршневого компрессора
Термодинамические параметры в узловых точках теоретического цикла холодильной машины (рис. 1) представлены в таблице 1.
Рис. 1 Теоретический цикл поршневого компрессора
Таблица 1
Параметры узловых точек
|
|
|
|
|
|
|
|
0,24 |
0,24 |
1,35 |
1,35 |
1,35 |
0,24 |
|
-15 |
-5 |
122 |
35 |
32 |
-15 |
|
1661 |
1689 |
1950 |
587 |
573 |
573 |
|
0,5 |
0,53 |
0,135 |
— |
— |
— |
,
,
,
,
Определяем удельную массовую холодопроизводительность:
,
,
где
и
– энтальпии в узловых точках
и
соответственно,
.
,
.
Определяем массовый расход рабочего вещества:
,
;
,
.
Определяем действительную объемную производительность компрессора:
,
,
где
– удельный объем в узловой точке
,
.
,
.
Определяем степень повышения давления:
,
где
и
– давления конденсации и кипения
холодильного агента
соответственно, .
.
Определяем
теоретический объем, описываемый
поршнями:
,
,
где
– коэффициент подачи компрессора,
=0,71
(рис. 2.2, [1, с. 106]).
,
.
Принимаем число
цилиндров
с V-образным
расположением и двухколенчатый вал с
размещением колен под углом
относительно друг друга. Угол между
рядами цилиндров (угол развала) 90о.
Принимаем стандартное
значение частоты вращения вала
.
Определяем диаметр цилиндра компрессора:
,
,
где =0,6
,
.
Определяем величину хода поршня:
,
,
,
.
Принимаем s=0,0665, м.
Определяем среднюю скорость поршня:
,
;
,
.
Определяем
теоретический объем, описываемый
поршнями, при принятых
и
:
,
;
,
.
Определяем различие
значений
и
:
.
Определяем удельную адиабатную работу компрессора:
,
,
где
и
– энтальпии в узловых точках
и
соответственно,
.
,
.
Определяем адиабатную мощность компрессора:
,
;
,
.
Определяем
максимальную индикаторную мощность
компрессора:
,
,
где
– показатель адиабаты, (
);
– наибольшее давление кипения,
,
(
).
,
.
Определяем индикаторную мощность в расчетном режиме:
,
,
где
– индикаторный коэффициент,
(рис. 2.3, [1, с. 106]).
,
.
Определяем мощность трения:
,
,
где
– давление трения,
,
(
).
,
.
Определяем эффективную мощность:
,
;
,
.
Определяем максимальную эффективную мощность:
,
;
,
.
Определяем механический КПД компрессора:
;
.
Определяем эффективный КПД компрессора:
;
.
Определяем
эффективный холодильный коэффициент:
;
.