Техническое задание.



Задание ОПМ-51А. Проектирование и исследование механизмов сильфонного поршневого компрессора.

Вертикальный одноцилиндровый поршневой компрессор служит для сжатия химически активных газов. Приводится он в движение от электродвигателя (с жесткой механической характеристикой) через зубчатые колёса с числами зубьев z1 и z2 и планетарный одноступенчатый редуктор. Рабочая полость компрессора изолирована от картера компрессора, редуктора и двигателя с помощью сильфона, один конец которого припаян к поршню, а другой конец - к корпусу компрессора. Для охлаждения цилиндра служит радиатор, обдуваемый газом из общей для объекта системы охлаждения. Изменение давления P газа в цилиндре от хода поршня характеризуется индикаторной диаграммой, данные, для построения которой даны в таблице 2. Изменение усилия P*, приложенного к поршню от сильфона при его растяжении и сжатии в зависимости от хода поршня, показано на диаграмме.

Основной механизм компрессора кривошипно-ползунный. Он состоит из коленчатого вала, шатуна и ползуна (поршня). Противовесы на коленчатом валу частично уравновешивают механизм, уменьшая усилия в подшипниках. На коленчатом валу установлен кулачок механизма отсчёта оборотов, качающейся толкатель которого приводит включение контактов счётчика оборотов. При проектировании и исследовании механизмов компрессора пользоваться исходными данными из таблицы 1.

Исходные данные Таблица 1.


Параметр

Обозначение

Размерность

Значение

1

Средняя скорость поршня

(VB)ср.

м/с

0.3

2

Отношение длины шатуна к длине кривошипа

lAB/lOA,1

-

10

3

Отношение расстояния от центра тяжести шатуна до точки A к длине шатуна

lAS/lAB,2

-

0.208

4

Диаметр цилиндрa

d

м

0.04

5

Номинальное число оборотов электродвигателя

Об/с

125

6

Максимальное давление газа в цилиндре


Pmax

Па

19,6.105

7

Вес шатуна

G2

Н

0.65

8

Вес поршня

G3

Н

1.5

9

Момент инерции шатуна относительено оси, проходящей через центр тяжести

I2S

кгм2

14,5.10-5

10

Максимальное усилие растяжения-сжатия от сильфона

Р*

Н

108

11

Момент инерции кривошипа

I10

кг.м2

4.10-5

12

Маховый момент ротора электродвигателя

GD2

кг.м2

0,04

13


Угловая координата кривошипа для начала разгона

0

град

90

14

Начальная угловая скорость коленчатого вала при разгоне

нач

рад/с

0

15

Момент электродвигателя

Мд

Нм

0,084

16

Угловая координата кривошипа для силового расчёта

1

град

210


17

Момент инерции редуктора,приведенный к валу электродвигателя

Iред

кг.м2

1,2.10-3

18

Передаточное отношение планетарного редуктора

i

-

6,25

19

Число зубьев колес

z1/z2

-

14/28

20

Модуль зубчатых колёс

m

мм

2

21

Угол наклона зубьев колес

град

20

22

Угол рабочего профиля кулачка

раб

град

140

23

Максимальный ход толкателя

SB

м

0,005

24

Длина коромысла толкателя

l11

м

0,02

25

Максимальное значение угла давления в кулачковом механизме

доп

град

30

26

Отношение ускорений точки В толкателя

a1/a2

-

1.9


Давление в цилиндре компрессора в долях от максимального давления в зависимости от положения поршня.

Таблица 2.

Ход поршня вниз

SB/HB

0

0,1

0,2

0,3

0,35

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

p/pmax

1

0,35

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Ход поршня вверх

SB/HB

0

0,1

0,2

0,3

0,35

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

p/pmax

1

1

1

1

1

0,76

0,53

0,36

0,22

0,12

0,05

0


1.Определение закона движения механизма.


1.1.Определение размеров механизма.


Проектирование кривошипно-ползунного механизма ведётся по средней скорости ползуна (поршня). Частота вращения кривошипа определяется :

Длина кривошипа : .


Длина шатуна: .


Положение центра масс шатуна :


.

На листе вычерчивается схема механизма в масштабе

.

С учётом масштаба:


1.2.Силы ,действующие на звенья механизма.


На звенья механизма действуют следующие силы и моменты:

  1. движущие силы FД или моменты МД, развиваемые двигателем. Сила считается движущей, если её работа за один перод цикла положительна (даже в том случае, когда она знакопеременна);

  2. силы FC или моменты МС полезного сопротивления – силы (моменты), возникновение которых предопределяется технологическим процессом рабочей машины. Работа этих сил (моментов) за один период цикла отрицательна;

  3. силы тяжести Gi отдельных звеньев механизма.


1.3.Построение графика силы FС.


Индикаторная диаграмма строится по заданной таблице значений давления в цилиндре на поршень. Траекторию движения точки А кривошипа 1 разбивается на 12 равных частей и находятся соответствующие положения точки В. Причем рmax=196 кПа, тогда масштаб: .

Для определения силы давления на поршень необходимо давление умножить на площадь поршня. При построении графика силы, действующей на поршень, ординаты этого графика принимаются равными индикаторной диаграммы. Тогда масштаб силы может быть определен по формуле:

.

При построении графика силы растяжения-сжатия от сильфона масштаб берётся тот же, для получения графика суммарной силы FС складываются соответствующие ординаты двух графиков, результаты расчётов приведены в таблице 1.1.




таблица 1.1.

0,12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

0.1

0.2

0.5

0.8

0.9

1.0

0.9

0.8

0.5

0.2

0.1

98

52,1

0

0

0

0

0

-3,3

-14,6

-47,7

-98

-98

27

23,5

12,6

0

-12,6

-23,5

27

23,5

12,6

0

-12,6

-27

125

75,6

12,6

0

-12,6

-23,5

27

20,2

-2

-47,7

-110,6

-125


1.4.Нахождение значений передаточных функций.


Для нахождения передаточных отношений и передаточных функций ,если угловая скорость 1 неизвестна, строится план возможных скоростей, так как кинематические передаточные функции не зависят от уравнения движения механизма. Выбирается pa=65мм и строятся планы возможных скоростей для первых семи положений, полученные результаты в таблице 1.2.

таблица 1.2


0

1

2

3

4

5

6

0

-0,0041

-0,0068

-0,0075

-0,0068

-0,0041

0

-0.1

-0.087

-0.05

0

0.05

0.087

0.1

0.0059

0.0064

0.0072

0.0075

0.0072

0.0064

0.0059


Случайные файлы

Файл
82179.rtf
10565.rtf
158090.rtf
19968.rtf
131181.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.