Московский Государственный Технический Университет

им. Н. Э. Баумана


кафедра РК 2 «Теория машин и механизмов»







Курсовой проект по основам проектирования машин



Задание № 136 Г



«Проектирование и исследование механизмов двухступенчатого компрессора двойного действия».











Выполнил: Родионов В.А


Группа Э4-53


Руководитель проекта: Костиков Ю.В.









Москва 2006 г.






Реферат


В курсовой работе выполнено проектирование механизмов компрессорной установки. Проведено:

- проектирование основного механизма и определен закон его движения

- силовой расчет механизма с учетом динамических нагрузок

- проектирование цилиндрической зубчатой передачи и планетарного редуктора

- проектирование кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем.









































Техническое задание


Задание №136Г.

Проектирование и исследование механизмов двухступенчатого компрессора двойного действия


Угловой двухступенчатый компрессор двойного действия (рис. 1) предназначен для сжатия воздуха и выполнен на базе сдвоенного кривошипно-ползунного механизма, состоящего из коленчатого вала 1 с шатунами 2, 4 и ползунов 3 и 5 (жестко связанных между собой поршней, штоков и крейцкопфов). Механизмы компрессора приводятся в движение асинхронным электродвигателем (на рисунке не показан), связанным с коленчатым валов 1 редуктора. Смазка коленчатых и шатунных подшипников основного механизма компрессора осуществляется от шестеренного насоса, который приводится в движение от коленчатого вала. Смазку цилиндров осуществляют поршнями, представляющими собой многопоршневые насосы с кулачковым механизмом 6, 7. Насос имеет отдельный привод с планетарным редуктором.

Изменение давления в цилиндрах компрессора по перемещению поршней характеризуется индикаторными диаграммами, данные для построения которой приведены в таблице 2.


Рис. 1













Исходные данные.


Таблица 1.

Наименование величины

Обозначение

размерность

значение


размерность в СИ


значение

Угловая (круговая) частота вращения коленчатого вала.

n1

рад/с

130

рад/с

100

Объемная подача воздуха при нормальных атмосферных условиях.

Vh

м3/мин

7,4

м3

0,123

Средняя скорость поршней.

vср

м/с

3,9

м/с

3,9

Максимальное давление ступеней I компрессора.

PmaxI

МПа

0,3


Па

300000

Максимальное давление ступеней II компрессора.

PmaxII

МПа

0,9

Па

900000

Отношение диаметров поршней ступеней I, II.

d2/d1

-

0.58

-

-

Отношение длин шатуна 2 и кривошипа 1.

λ2=l2/l1

-

2,8

-

-

Относительное положение центра тяжести шатуна.

λS2=lSA/l2

-

0.3

-

-

Моменты инерции звеньев относительно осей, проходящих через центр тяжести.

JS2

JS4

кг*м2

кг*м2

0,1

0,1

кг*м2

кг*м2

0,1

0,1

Моменты инерции коленчатого вала.

J1

Кг*м2

0,2

Кг*м2

0,2

Массы поршней 3, 5 и шатунов 2,4.

m2

m3

m4

m5

кг

кг

кг

кг

42

21

21

21

кг

кг

кг

кг

42

21

21

21

Угловая координата для силового расчета.

φ1

градус

255

радиан

4,451

Число зубьев шестерни редуктора.

z1

-

15

-

-

Число сателлитов в планетарном редукторе.

k

-

3

-

-

Передаточное отношение планетарного редуктора.

uпл

-

8,5

-

-

Модуль зубчатых колес планетарного редуктора.

m

-

1

-

-

Ход поршня 7

h7

м

0,025

м

0,025

Угол давления в кулачковом механизме.

νдоп

градус

35

радиан

0,611

Рабочий угол профиля кулачка.

φраб

градус

210

радиан

3,665

Коэффициент неравномерности вращения вала 1

-

1/75

-

-








Данные индикаторной диаграммы


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

Таблица 2.

Величина

Значение

S/H

0

0.02

0.08

0.17

0.28

0.435

P/Pmax

Ступень I

1.0

0.8

0.495

0.03

0.03

0.03

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.87

P/Pmax

Ступень II

1.0

0.81

0.51

0.31

0.31

0.31

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.935


Величина

Значение

S/H

0.54

0.67

0.78

0.875

0.945

1.0

P/Pmax

Ступень I

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

0.031

0.625

0.488

0.4

0.35

0.0316

0.031

P/Pmax

Ступень II

0.31

0.31

0.31

0.31

0.31

0.31

0.67

0.525

0.43

0.355

0.34

0.31










































1. Проектирование основного механизма и определение закона его движения.


1.1 Определение размеров механизма.


Проектирование вели по средней скорости поршня. Все данные для этого приведены в (таб. 1.1).

Исходные данные:

1) Средняя скорость поршня Vср=3,9 м/с;

2) Угловая (круговая) частота вращения коленчатого вала n1=130 рад/с = =1241 об/мин.

3) Отношение длин шатуна 2 и кривошипа 1 λ2=l2/l1=2.8


Средняя скорость поршня № I.

Откуда найдена искомую величину кривошипа.

Из заданного отношения длин шатуна 2 и кривошипа 1 определили длину шатуна

Аналогично поступили для шатуна 4.


На листе вычертили схему механизма.


Возьмем масштаб: .

С учетом выбранного масштаба: LOA=50 мм LAB=140 мм LAC=140мм



1.2 Определение площадей поршней.


За один оборот кривошипа, в цилиндр ступени 1 засасывается количество воздуха, равное двойному объему цилиндра 2∙Vц. С другой стороны в минуту цилиндром ступени 1 засасывается Vh =7.4 м3, в минуту кривошип делает (n1/2π)∙60 оборотов => за один оборот кривошипа в цилиндр ступени 1 засасывается (2π∙Vh)/(60∙ n1) м3 воздуха =>

2Vц=(2πVh)/(60∙ n1) = S1 Н1 =>

S1=(πVh)/(60∙ Н1∙ n1),

S1=2,981∙10-2 =0,03 м2

S2=(d2/d1)2∙S1=0.01 м2.


1.3 Построение индикаторных диаграмм.


Случайные файлы

Файл
73210.rtf
100799.rtf
19065-1.rtf
88669.doc
151277.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.