壓縮機(jī)動(dòng)力計(jì)算實(shí)例

L型動(dòng)力用空氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖活塞桿直徑 L型動(dòng)力用空氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖活塞桿直徑 d=30mm;一級(jí)氣缸直徑 D「270mm二級(jí)氣缸直徑 D2=160mm一級(jí)氣缸的相對(duì)余隙容積a1=0.11壓縮機(jī)動(dòng)力計(jì)算實(shí)例壓縮機(jī)動(dòng)力計(jì)算的目的：1）求得施加于各零部件上的作用力及其力隨轉(zhuǎn)角a的變化規(guī)律，為壓縮機(jī)的強(qiáng)度驗(yàn)算及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供計(jì)算依據(jù)；2）確定壓縮機(jī)所需要的飛輪矩。本計(jì)算實(shí)例是為了讓學(xué)生掌握壓縮機(jī)動(dòng)力計(jì)算的方法和步驟。選擇壓縮機(jī)熱力計(jì)算中的例題2,壓縮機(jī)的排氣量為10m3/min其結(jié)構(gòu)型式為L(zhǎng)型空氣動(dòng)力用。結(jié)構(gòu)示意圖如下一. 計(jì)算的原始數(shù)據(jù)由壓縮機(jī)熱力計(jì)算實(shí)例確定了有關(guān)的熱力參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)如下一級(jí)氣缸的實(shí)際進(jìn)氣壓力p?=0.95x105Pa一級(jí)氣缸的實(shí)際排氣壓力p^1-324x105Pa二級(jí)氣缸的實(shí)際進(jìn)氣壓力p1=2.89x105Pas2二級(jí)氣缸的實(shí)際排氣壓力pd2=9.54x105Pa二級(jí)氣缸的相對(duì)余隙容積a之二0.125 活塞行程 S=120mm曲軸的轉(zhuǎn)速n=980曲軸的轉(zhuǎn)速n=980r/min曲柄連桿比人=0.21 1( )(3.56)一級(jí)氣缸的指示功率N1=25.8KW 二級(jí)氣缸的指示功率N2=25.5KW一級(jí)氣缸的指示功率機(jī)械效率 門m=0.9由壓縮機(jī)的零件結(jié)構(gòu)圖得出：連桿件的總質(zhì)量 m1=8kg十字頭組件總的質(zhì)量mc=4.5kg一級(jí)鋁活塞總的質(zhì)量 mp1=8.146kg二級(jí)鋁活塞總的質(zhì)量mp2=8P13kg在初步計(jì)算時(shí)，可以按照下式計(jì)算出名列最大往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量：m=——P活塞力pmax沖2（1+人）二。計(jì)算各級(jí)的氣體力指示圖氣體力指示圖可以采用圖解法也可以采用計(jì)算法。本例采用計(jì)算法進(jìn)行。計(jì)算時(shí)，可使用簡(jiǎn)化指示圖，根據(jù)不同的曲柄轉(zhuǎn)角，求取對(duì)應(yīng)的活塞位移X,然后按此位移求取對(duì)應(yīng)的氣體壓力，力的正負(fù)號(hào)規(guī)定為：凡是使連桿受拉伸的力為正，反之為負(fù)。壓縮過程1?2計(jì)算公式為：P=0s土％)np'F，p'=(1-5)p，對(duì)應(yīng)于蓋側(cè)，壓縮過程從iX+ss S Ss內(nèi)止點(diǎn)(9=1800)算起，直算到p"F>p3,p3為壓縮終了氣缸內(nèi)的實(shí)際壓力。膨脹過程3?4膨脹過程依據(jù)公式 p=(—^^)mpF,蓋側(cè)氣缸工作容積的膨脹過程從iX+S3外止點(diǎn)9=00算起，直算到p/F<p為止，取最后一點(diǎn)的氣缸壓力仍然等于p。i 1 13.進(jìn)氣過程4—1進(jìn)氣過程可以看作是氣缸的壓力等于p1的水平線，Ps=p?F。4.排氣過程2—3排氣過程可以看作是氣缸壓力等于p3的水平線，P3=p3F。1 -:■其中x.=r[(1-cos9.)+—(1一寸1一人2sin29.)]軸側(cè)氣缸工作容積的指示圖可按同樣的方法計(jì)算，只是相對(duì)于不同的曲柄轉(zhuǎn)角9的活x=2r一r[(1一cos9)+：(1一、，1一—sin29)]塞位移為：' 1 '=r[(1+cos9.)-—(1一J1-—2sin29.)相應(yīng)的壓縮過程應(yīng)從外止點(diǎn)算起，相應(yīng)的膨脹過程應(yīng)從內(nèi)止點(diǎn)算起。往復(fù)摩擦力N(—-1)60往復(fù)摩擦力按照公式：Ff=(0.6?0.7)——^2-- 旋轉(zhuǎn)摩擦力N(—-1)60旋轉(zhuǎn)摩擦力按照公式：f=(0.4?03)——壬n—根據(jù)以上計(jì)算公式，分別計(jì)算出氣體力、慣性力、摩擦力。6.切向力

切向力按照公式:T切向力按照公式:T=F(sin0+人 sin20在多列壓縮機(jī)中，總切向力等于各列切向力^與總的旋轉(zhuǎn)摩擦力f的總和。即：T=￡T+F=1計(jì)算往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量第一級(jí)列m1=0.3m,+m]+m=0.3X8+8.146+4.5=15.046kg第二級(jí)列m2=0.3m,+m2+mms^0.3X8+8.138+4.5=15.038kg往復(fù)摩擦力七"個(gè)定值’依據(jù)公式N往復(fù)摩擦力七"個(gè)定值’依據(jù)公式N.」-1)F.=(0.6?0.7) ——分別計(jì)算出各個(gè)列的氣體力、摩擦力、慣性力，并且按照各個(gè)角度正負(fù)值疊加，從而得出各列的活塞力，下圖所示。飛輪矩：49.520188作第一列氣缸的氣體力、往復(fù)慣性力、往復(fù)摩擦力、活塞力及切向力圖。其中：紅線表示氣體力圖；綠線表示往復(fù)慣性力圖；藍(lán)線表示往復(fù)摩擦力圖和切