История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2021-03-18 | 58 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Неуравновешенные вращающиеся массы коленчатого вала и части шатунов создают неуравновешенные силы инерции , кН, действующие на вал в плоскости кривошипа:
кН;
Сила легко может быть уравновешена двумя одинаковыми противовесами, закрепленными на щеках коленчатого вала со стороны, противоположной шейке. Поскольку радиусы закрепления шейки и противовесов не равны, то их масса тоже будут различны. Приравняем противоположные силы инерции и выразим массу противовеса: .
Подставим мм, по построению: кг.
Уравновешивание поступательно движущихся масс
Массы возвратно-поступательно движущихся частей по рядам одинаковы:
Результирующая сила инерции первого порядка в этом случае постоянна по модулю:
кН;
Она направлена по радиусу кривошипа и может быть уравновешена с помощью двух дополнительных противовесов с общей массой , которая вычисляется аналогично массе противовесов при уравновешивании вращающихся масс: кг.
Таким образом, суммарная масса всех противовесов составит:
Силы инерции второго порядка не уравновешиваются и остаются свободными. Амплитудное значение их равнодействующей, кН, определяется по формуле:
Направление сил инерции второго порядка показано на рисунке:
Расчет маховика
3.1. Построение индикаторных диаграмм
Процесс работы компрессора сопровождается действием газовых сил (со стороны крышки и со стороны вала ), сил трения и суммарной силой инерции , характеризующих значение суммарной поршневой силы – .
Значения составляющих суммарной силы непостоянны и зависят от вращения вала. Составляющие : сила действующая вдоль шатуна и сила действующая нормально к оси ряда , которая раскладывается на тангенциальную силу , действующую перпендикулярно оси кривошипа, и на силу направленную по кривошипу (см рис. «Схема сил»).
Следовательно: .
Для определения изменения газовых сил по ходу поршня найдем, сначала, значения средних усилий всасывания и нагнетания :
Для первой ступени:
, ;
Для второй ступени:
, ;
Тогда получим:
кН, кН,
кН, кН.
Далее определяем изменение газовой силы и строем индикаторную диаграмму. Необходимо также учесть мёртвое пространство, то есть , а .
Линия сжатия (первая ступень): ,
где РГ.Н.1, S1 – координаты точки, соответствующей началу сжатия; Рi, Si – текущие координаты.
.
Линия расширения (первая ступень): ,
где РГ.К.1,S3 – координаты точки, соответствующей началу сжатия; Рi, Si – текущие координаты.
.
Линия сжатия (вторая ступень): ,
где Рг1,S1 – координаты точки, соответствующей началу сжатия; Рi, Si – текущие координаты.
.
Линия расширения (вторая ступень): ,
где Рг3,S3 – координаты точки, соответствующей началу сжатия; Рi, Si – текущие координаты.
.
Для построения диаграмм необходимо также найти поправку Брикса: .
Так как индикаторные диаграммы чертились в программе «Компас 3D V13 Home», то площади диаграмм посчитаем с помощью встроенной в него подпрограммы.
Для проверки правильности построения диаграмм найдем графическим путем индикаторную мощность, кВт, ступеней, и сравним ее с индикаторной мощностью, полученной в результате термодинамического расчета.
, где - среднеиндикаторная поршневая сила в ступени, кН, которая находится с помощью планиметрирования индикаторных диаграмм полостей соответствующей ступени; S – ход поршня, мм; - частота вращения вала компрессора, об/с.
Учтем, что на рисунке представлены только диаграммы со стороны крышки, так как индикаторные диаграммы со стороны вала практически равны им (влияние штока не превышает 3,5%). Поэтому мы считаем, что в нашем случае индикаторные диаграммы обеих полостей в каждой ступени одинаковы. Следовательно, , где =0,25 – масштабный коэффициент поршневой силы, кН/мм, f – площадь индикаторной диаграммы одной полости цилиндра,
Значения среднеиндикаторных сил ступеней:
Значения индикаторных мощностей ступеней:
При выполнении термодинамического расчета были получены . Результаты близки друг к другу, следовательно, индикаторные диаграммы построены верно.
Построение силовых диаграмм
Выполним построение диаграмм поршневых сил. По оси ординат будем откладывать усилия вдоль оси ряда Р, а по оси абсцисс – угол поворота коленчатого вала φ. На диаграмму наносим ранее определенные усилия Рг, Pк инерции возвратно- поступательно движущихся масс Is, силы трения в цилиндро-поршневой группе Ртр.
На основании выше сказанного запишем: .
Значение силы инерции возвратно- поступательно движущихся масс для одного ряда (т. к. значения сил определяются для каждого ряда отдельно, однако данные силы одинаковы для всех рядов) определяется по формуле: ;
.
Силы трения в рядах полагают постоянными по модулю и меняющими знак в мертвых точках. Для их расчета воспользуемся следующей формулой: ,
где Ni – индикаторная мощность соответствующей ступени.
Принимая ηмех=0,92, определим значения сил трения, Н:
; .
Тогда, с учетом направления действующих сил (газовые силы со стороны крышки – отрицательные) суммарная поршневая сила равна:
;
.
Следующим этапом является определение составляющих суммарной поршневой силы по соответствующим формулам.
Усилие по шатуну определяется по формуле: ,
где β – угол между осями цилиндра и шатуна определяется по формуле: .
Тогда:
Нормальная сила, действующая на стенки цилиндра: ;
; .
Тангенциальные усилия на кривошип:
; .
Радиальные усилия на кривошип:
; .
Усилие на коленчатый вал: , где Irш – центробежная сила от вращающейся части шатуна.
; ;
; .
Результаты расчетов для первой и второй ступеней относительно угла поворота кривошипа сведены в таблицы.
Таблица 1 - Значения действующих сил в первой ступени
Таблица 2 – Значения действующих сил во второй ступени
Рис. 3.1. Силовая диаграмма для ряда с первой ступенью
Рис. 3.2. Силовая диаграмма для ряда со второй ступенью
Рис. 3.3. Диаграмма нормальных сил
Рис. 3.4. Диаграмма радиальных сил
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!