Проектирование и исследование поршневого газового компрессора

Содержание

Слайд 2

Содержание Структурная схема компрессора Исходные данные Определение размеров механизма Кинематика механизма

Содержание

Структурная схема компрессора
Исходные данные
Определение размеров механизма
Кинематика механизма
Аппроксимация индикаторной диаграммы
Силы и моменты

сил в цилиндрах
Проверка расчета
Выбор электродвигателя
Расчет приведенных моментов инерции
Расчет машины на установившемся режиме
Расчет машины на неустановившемся режиме
Выводы
Слайд 3

Электродвигатель Редуктор Маховик Компрессор 1. Структурная схема компрессора 1 2 3

Электродвигатель
Редуктор
Маховик
Компрессор

1. Структурная схема компрессора

1

2

3

4

Рисунок 1.1. Структурная схема компрессора

Рисунок 1.2. Схема компрессора
1

– кривошип
2 – шатун
3 – поршень
4 – маховик
5 – редуктор
6 – электродвигатель
7 – выходной клапан
8 – входной клапан
Слайд 4

2. Исходные данные Таблица 2.1. Исходные данные

2. Исходные данные

Таблица 2.1. Исходные данные

Слайд 5

3. Определение размеров механизма Таблица 3.1. Основные размеры механизма

3. Определение размеров механизма

Таблица 3.1. Основные размеры механизма

Слайд 6

4. Кинематика механизма Рисунок 4.1. Кинематическая модель механизма (метод замкнутых контуров)

4. Кинематика механизма

Рисунок 4.1. Кинематическая модель механизма (метод замкнутых контуров)

Слайд 7

Рисунок 4.2. График отношения S/H Рисунок 4.3. График аналог скорости для

Рисунок 4.2. График отношения S/H

Рисунок 4.3. График аналог скорости для поршня

Перемещение

поршня

Аналог скорости поршня

Слайд 8

5. Аппроксимация индикаторной диаграммы Рисунок 5.1. Индикаторная диаграмма компрессора

5. Аппроксимация индикаторной диаграммы

Рисунок 5.1. Индикаторная диаграмма компрессора

Слайд 9

6. Силы и моменты сил в цилиндрах Рисунок 6.1. График силы действия газов на поршень

6. Силы и моменты сил в цилиндрах

Рисунок 6.1. График силы действия

газов на поршень
Слайд 10

Рисунок 6.2. График приведенных моментов сил двух цилиндров в отдельности

Рисунок 6.2. График приведенных моментов сил двух цилиндров в отдельности

Слайд 11

7. Проверка расчета Расчет работ, совершаемых газовой силой, может служить проверкой

7. Проверка расчета

Расчет работ, совершаемых газовой силой, может служить проверкой проведенных

расчетов, так как может быть выполнен двумя путями: работа по индикаторной диаграмме и работа приведенного момента за цикл.

Таблица 7.1. Результаты проверки расчетов с помощью работ газовых сил

Слайд 12

8. Выбор электродвигателя Рисунок 8.1. Характеристика выбранного электродвигателя Таблица 8.1. Характеристики электродвигателя

8. Выбор электродвигателя

Рисунок 8.1. Характеристика выбранного электродвигателя

Таблица 8.1. Характеристики электродвигателя

Слайд 13

9. Расчет приведенных моментов инерции Рисунок 9.1. Графики приведенных моментов инерции многоцилиндровой машины

9. Расчет приведенных моментов инерции

Рисунок 9.1. Графики приведенных моментов инерции многоцилиндровой

машины
Слайд 14

10. Расчет машины на установившемся режиме Рисунок 10.1. Суммарная работа сил на установившемся режиме

10. Расчет машины на установившемся режиме

Рисунок 10.1. Суммарная работа сил на

установившемся режиме
Слайд 15

10.1. Расчет маховика Рисунок 10.1.1. Изменение кинетической энергии первой группы звеньев Определение закона движения:

10.1. Расчет маховика

Рисунок 10.1.1. Изменение кинетической энергии первой группы звеньев

Определение закона

движения:
Слайд 16

10.2. Расчет угловых ускорений Относительная ошибка: 1,9% Коэффициент корреляции: ~1,000 Рисунок

10.2. Расчет угловых ускорений

Относительная ошибка: 1,9%
Коэффициент корреляции: ~1,000

Рисунок 10.2.1. Угловое ускорение

звена приведения, рассчитанное разными способами
Слайд 17

10.3. Расчет коэффициента корреляции

10.3. Расчет коэффициента корреляции

Слайд 18

11. Расчет машины на неустановившемся режиме Рисунок 11.1. Суммарный момент сил

11. Расчет машины на неустановившемся режиме

Рисунок 11.1. Суммарный момент сил на

неустановившемся режиме

Рисунок 11.2. Суммарная работа сил на неустановившемся режиме

Слайд 19

11.1. Расчет закона и времени движения Рисунок 11.1.1. Угловая скорость звена

11.1. Расчет закона и времени движения

Рисунок 11.1.1. Угловая скорость звена приведения

Рисунок

11.1.2. Время движения машины
Слайд 20

11.2. Расчет угловых ускорений Относительная ошибка: 2,2 % Коэффициент корреляции: 0,985

11.2. Расчет угловых ускорений

Относительная ошибка: 2,2 %
Коэффициент корреляции: 0,985

Рисунок 11.2.1. Угловое

ускорение звена приведения, рассчитанное разными способами
Слайд 21

11.3. Расчет коэффициента корреляции

11.3. Расчет коэффициента корреляции

Слайд 22

12. Выводы Проверка правильности определения параметров динамической модели произведена расчетом работ

12. Выводы

Проверка правильности определения параметров динамической модели произведена расчетом работ за

цикл двумя разными вычислительными методами. Ошибки расчетов близки к нулю, значит приведение сил и определение работ выполнены верно.
Динамическая модель машины представляет собой систему уравнений, описывающих ее динамические свойства в виде суммарного приведенного момента инерции и суммарного приведенного момента сил.
Проведенные расчеты показали, что основное влияние на закон движения оказывают внешние силы.
Согласно расчетам параметров маховика, его необходимый диаметр составляет 66 см, а момент инерции — 1,582 кг*м2.