1.5.12. Расчёт поршневых сил.

Газовая поршневая сила:

.

В соответствии с рекомендациями [1] коэффициент, регламентирующий возможность допустимой перегрузки базы с учётом принятых в расчётах запасов прочности ориентировочно принимаем .

Рис.1.2. Действие газовых сил при положении поршня в ВМТ.

Здесь 1 – всасывающий клапан;

2 – нагнетательный клапан;

3 – поршень;

4 – шток;

5 – сальниковое уплотнение.

Действие газовых сил при положении поршня в верхней мёртвой точке показано на рис. 1.2.

.

Действие газовых поршневых сил при положении поршня в нижней мёртвой точке показано на рис. 1.3.

Рис.1.3. Действие газовых поршневых сил при положении поршня в нижней мёртвой точке.

.

2 Ступень

Действие газовых поршневых сил при положении поршня в верхней мёртвой точке (см. рис.1.2.)

.

Действие газовых поршневых сил при положении поршня в нижней мёртвой (см. рис. 1.3.)

.

Максимальная газовая сила не превышает номинальное значение усилия базы.

1.6. Расчёт потребляемой мощности и показателя эффективности компрессора

Объёмный адиабатный коэффициент для первой ступени сжатия:

.

Объёмный адиабатный коэффициент для второй ступени сжатия:

.

Номинальная мощность для первой ступени сжатия

Номинальная мощность для второй ступени сжатия:

Средние значения относительных потерь давления за цикл в линии всасывания для первой ступени:

.

Средние значения относительных потерь давления за цикл в линии всасывания для второй ступени:

Средние значения относительных потерь давления за цикл в линии нагнетания для первой ступени:

Средние значения относительных потерь давления за цикл в линии нагнетания для второй ступени:

Относительные суммарные потери мощности для первой ступени:

Относительные суммарные потери мощности для второй ступени:

Индикаторная мощность для первой ступени:

Индикаторная мощность для второй ступени:

Индикаторная мощность компрессора

Мощность, потребляемая компрессором:

В соответствии с рекомендациями [1] принимаем η_мех = 0,86.

Расчётный КПД компрессора:

1.7. Обоснование конструкции самодействующих клапанов.

Эквивалентная площадь сечения щели клапанов:

В соответствии с рекомендациями [1] принимаем для первой и второй ступени сжатия компрессора М_вс^* = 0,2.

Эквивалентная площадь сечения щели для первой ступени компрессора:

В соответствии с рекомендациями [1] по таблице приложения 3 принимаем 1 ленточный клапан конструкции профессора И. К. Прилуцкого для нагнетания и всасывания в цилиндр первой ступени:

Шифр клапана ЛУ-110-(0,6-2,5).

Эквивалентная площадь сечения щели клапана .

Количество пластин .

Длина пластин .

Ширина пластин .

Толщина пластин .

Эквивалентная площадь сечения щели для второй ступени компрессора:

Аналогично выбираем ленточный клапан для нагнетания и всасывания в цилиндр второй ступени:

Шифр клапана ЛУ-70-(0,6-4,0)

Эквивалентная площадь сечения щели клапана .

Количество пластин .

Длина пластин .

Ширина пластин .

Толщина пластин .

Так же были подобраны кольцевые клапаны

Учитывая что на всасывании 1 ступени давление составляет 1,6 МПа, а 2 ступени 5,0 МПа в конструкции компрессора я предусмотрел возможность использования кольцевых клапанов, обладающих большей герметичностью в закрытом состоянии.

Рис. 1.4. Клапан всасывающий кольцевой 1 ступени

Рис.1.5. Клапан кольцевой 1 ступени (вид сверху)

Рис.1.6. Клапан всасывающий 2 ступени