Определение угла α1

При повороте ведущего ротора на угол α₁ происходит заполнение свободной площади винтовых впадин на торце всасывания внедряющимися зубьями. Как видно на рис. 11, внедрение начинается, когда передний зуб 1 впадины ведущего ротора вступает в зацепление с передним зубом впадины ведомого ротора и соответственно точка а₁ зуба ведущего ротора совпадает с точкой В зуба ведомого ротора. Оканчивается внедрение, когда замыкающий зуб 2 ведущего ротора целиком войдет во впадину ведомого, т. е. точка а зуба ведущего ротора совпадает с точкой С зуба ведомого ротора. Тогда угол α₁ можно определить по формуле

где β_нз – угол начала зацепления (рис. 14.15) находим из выражения

где i – отношение чисел зубьев роторов: .

Определение угла τ1

Углом закручивания ротора называется угол, на который развернут торец нагнетания относительно торца всасывания. На рис. 14.16 показан торец всасывания роторов винтового компрессора в момент начала сжатия в рабочей полости. Пунктиром нанесен контур торца нагнетания ведущего ротора в тот же момент времени.

Рис. 16.

Угол закручивания ведущего ротора τ₁ должен быть таким, чтобы вершина замыкающего впадину I зуба у торца нагнетания занимала крайнее положение против угловой точки расточки корпуса, при котором еще сохраняется герметичность винтовой впадины I. Увеличение угла τ₁ за счет дальнейшего развертывания торца нагнетания против направления вращения привело бы к тому, что винтовая впадина ведущего ротора оказалась бы сообщенной с областью всасывания через винтовую впадину ведомого ротора. Следовательно, угол закручивания ведущего ротора циклоидального профиля определяется выражением:

.

Для кругового профиля угол закручивания (по С. С. Саваренскому)

.

Угол закручивания ведомого ротора

и поэтому при z₂ > z₁ условие изоляции винтовой впадины ведомого ротора удовлетворяется автоматически, если оно выполнено для ведущего ротора. При z₂ < z₁исходным углом закручивания для определения длины роторов L и винтовых параметров р₁ и р₂ является угол τ₂.

В современных компрессорах принимают угол закручивания при несимметричном профиле зубьев τ₁= 150…215°, причем нижний предел обычно соответствует машинам с малой степенью сжатия и с числами зубьев 3 + 3, а верхний – машинам с более высокой степенью сжатия и с числами зубьев 4 + 6. При круговом профиле зубьев угол τ₁ может достигать 300°.

Построение всасывающего окна

Профиль всасывающего окна выбирают таким, чтобы при наибольшем проходном сечении обеспечить изоляцию рабочей полости со стороны торца всасывания с момента начала сжатия в данной полости.

На рис.14.17 показано построение профиля всасывающего окна.

1. По линии 1–2 винтовая впадина ведущего ротора отсекается от области всасывания. Форма кривой 1–2 соответствует профилю передней кромки зуба ведущего ротора.

При расчете степени сжатия положение отсечной кромки 1–2 выбирают таким, чтобы она совпадала с передней гранью зуба 2 в тот момент, когда вершина зуба 1 находится против угловой точки к расточки корпуса (см. рис. 14.16).

При проектировании компрессоров предусматривают значительное смещение линии 1–2 по направлению вращения ротора. Получающееся в связи с этим запаздывание перекрытия винтовой впадины приводит, если иметь в виду только геометрические соотношения, к соответствующему уменьшению степени повышения давления. Однако уменьшение степени повышения давления весьма мало – не превышает 1% при смещении кромки на угол, равный β_к. В действительности конечное давление газа может даже увеличиться за счет улучшенных условии наддува при всасывании.

Рис. 17. Схема построения всасывающего окна

Конец

157