壓縮機動力計算實例

L型動力用空氣壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖活塞桿直徑 L型動力用空氣壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖活塞桿直徑 d=30mm;一級氣缸直徑 D「270mm二級氣缸直徑 D2=160mm一級氣缸的相對余隙容積a1=0.11壓縮機動力計算實例壓縮機動力計算的目的：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，為壓縮機的強度驗算及基礎(chǔ)設(shè)計提供計算依據(jù)；2）確定壓縮機所需要的飛輪矩。本計算實例是為了讓學(xué)生掌握壓縮機動力計算的方法和步驟。選擇壓縮機熱力計算中的例題2,壓縮機的排氣量為10m3/min其結(jié)構(gòu)型式為L型空氣動力用。結(jié)構(gòu)示意圖如下一. 計算的原始數(shù)據(jù)由壓縮機熱力計算實例確定了有關(guān)的熱力參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)如下一級氣缸的實際進氣壓力p?=0.95x105Pa一級氣缸的實際排氣壓力p^1-324x105Pa二級氣缸的實際進氣壓力p1=2.89x105Pas2二級氣缸的實際排氣壓力pd2=9.54x105Pa二級氣缸的相對余隙容積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)一級氣缸的指示功率N1=25.8KW 二級氣缸的指示功率N2=25.5KW一級氣缸的指示功率機械效率 門m=0.9由壓縮機的零件結(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一級鋁活塞總的質(zhì)量 mp1=8.146kg二級鋁活塞總的質(zhì)量mp2=8P13kg在初步計算時，可以按照下式計算出名列最大往復(fù)運動質(zhì)量：m=——P活塞力pmax沖2（1+人）二。計算各級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算法。本例采用計算法進行。計算時，可使用簡化指示圖，根據(jù)不同的曲柄轉(zhuǎn)角，求取對應(yīng)的活塞位移X,然后按此位移求取對應(yīng)的氣體壓力，力的正負(fù)號規(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計算公式為：P=0s土％)np'F，p'=(1-5)p，對應(yīng)于蓋側(cè)，壓縮過程從iX+ss S Ss內(nèi)止點(9=1800)算起，直算到p"F>p3,p3為壓縮終了氣缸內(nèi)的實際壓力。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9=00算起，直算到p/F<p為止，取最后一點的氣缸壓力仍然等于p。i 1 13.進氣過程4—1進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算，只是相對于不同的曲柄轉(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)從外止點算起，相應(yīng)的膨脹過程應(yīng)從內(nèi)止點算起。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)以上計算公式，分別計算出氣體力、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計算往復(fù)運動部件的質(zhì)量第一級列m1=0.3m,+m]+m=0.3X8+8.146+4.5=15.046kg第二級列m2=0.3m,+m2+mms^0.3X8+8.138+4.5=15.038kg往復(fù)摩擦力七"個定值’依據(jù)公式N往復(fù)摩擦力七"個定值’依據(jù)公式N.」-1)F.=(0.6?0.7) ——分別計算出各個列的氣體力、摩擦力、慣性力，并且按照各個角度正負(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