Учебное пособие: Кинематическое и кинетостатическое исследование рычажных механизмов компрессоров
После построения плана сил определяем неизвестные силы:
R 12 n =КР · fn [Н]
R 12 =КР · е n [ H ]
R 63 =КР ·n Rf [ H ]
Для определения реакции в точке "В" замыкаем вектор "cn" силы, действующие на звено 3. при этом так же замыкаются силы, действующие на звено 2, но направление вектора "cn" изменяется на противоположное.
Далее определяются силы, действующие на кривошип 1 (коленчатый вал). Направление реакций в кинематической паре "0" R 12 t иR 12 n выбираем произвольно, реакция R 21 равнаR 12 , но направлена в противоположную сторону (рис.7)
Уравнение равновесия сил действующих на звено 1 решается графически без дополнительных расчетов (рис.8). Масштабный коэффициент построения плана сил выбирается произвольно, в частности, он может быть равен масштабному коэффициенту плана сил для группы 2-3.
(8)
Величина реакции RG 1 =КР · Pf в[Н]
Для соблюдения равновесия звена 1 к нему необходимо приложить момент МУР , который по сути уравновешивающий все силы и моменты, действующие на группу 2-3.
МУР =- R12 ·h21 ·Kl [ Нм ]
Аналогичным образом строятся планы сил для второй группы, состоящей из звеньев 4-5. В результате на звено 1 будет действовать еще одна сила R 41 , а уравновешивающий момент должен уравнвешивать результирующий момент от сил R 21 и R 41 .
После построения плана сил и определения уравнивающего момента можно определить мощность двигателя N необходимого для приведения механизма в движение по формуле:
Мдв =9550·( N (кВт))/ n 1 (9)
Где Мдв - момент двигателя, равный эквивалентному уравнивающему моменту за весь цикл;
n - число оборотов кривошипа.
Из формулы (9) следует
N =( M дв · n 1 )/9550 [кВт]
Определение сил полезного сопротивления при расчете механизма
компрессора
Силы полезного сопротивления, действующие на механизм компрессора определяются с помощью индикаторной диаграммы, характеризующей изменения давления воздуха в цилиндре за цикл, соответствующий повороту кривошипа на 360°.
Изменения давления в цилиндре характеризуются следующими данными (таблица).
Таблица 1.
| SB/ SBmax | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| Pi/ Pimax при всасывании | 1,0 | 0,3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Pi/ Pimax при сжатии | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 0,55 | 0,38 | 0,27 | 0,18 | 0,12 | 0,08 | 0,04 | 0 |
Здесь: SBmax – максимальный ход поршня; для центрального кривошипно-ползунного механизма SBmax =2 r 1
где r 1 - радиус кривошипа.
SB - перемещение поршня от крайнего положения в соответствии с происходящим в цилиндре процессом(всасывание или сжатие).
Pi - давление в цилиндре компрессора в рассматриваемый период, мПа .
Pimax -максимальное давление воздуха в компрессоре (эта величина задается).