Построение диаграммы суммарной тангенциальной силы

Тангенциальную силу для одного цилиндра (табл. 3.9) рассчитываем на основе полученных выше значений суммарной свободной силы для 24 положений кривошипа. Значения функции sin(α+β)/cosβ могут быть определены с помощью уравнений

и

Таблица 3.8.

Результаты расчета суммарной поршневой силы

Α	Rтр, Н	Iп, H	Pг, Н	P, Н
0	– 74	– 910	10878	9894
15	– 74	– 863	6272	5335
30	– 74	– 730	2824	2020
45	– 74	– 531	1208	603
60	– 74	– 296	449	79
75	– 74	– 57	60	– 71
90	– 74	159	– 92	– 7
105	– 74	332	– 92	166
120	– 74	455	– 92	289
135	– 74	531	– 92	365
150	– 74	571	– 92	405
165	– 74	588	– 92	422
180	– 74	593	– 92	427
	74	593	0	667
195	74	588	17	679
210	74	571	67	712
225	74	531	148	753
240	74	455	265	794
255	74	332	454	860
270	74	159	785	1018
285	74	– 57	1312	1329
300	74	– 296	2260	2038
315	74	– 531	4131	3674
330	74	– 730	8083	7427
345	74	– 863	10878	10089
360	74	– 910	10878	10042

В координатах Р_t, α строится кривая тангенциальных сил для одного цилиндра. Затем, последовательно смещая по углу поворота кривошипа кривую тангенциальных сил одного цилиндра на угол развала между рядами компрессора, равный 45°, строятся кривые тангенциальных сил для всех цилиндров. Кривая суммарной тангенциальной силы получается сложением ординат всех кривых тангенциальных сил.

Тангенциальная сила трения вращающихся частей R_вр компрессора принимается постоянной. Ее влияние учитывается смещением начала отчета ординат суммарной кривой тангенциальных сил от оси абсцисс на отрезок равный в масштабе сил диаграммы. Среднее значение суммарной тангенциальной силы определяется планиметрированием площади под кривой ∑Р_t + R_вр. Частное от деления полученной площади на длину диаграммы (0 – 360°) дает ординату Р_tср.

Кривая суммарных тангенциальных сил в соответствующем масштабе является кривой моментов, противодействующих вращению вала (рис. 3.11):

.

Рис. 3.11. Диаграмма суммарного противодействующего момента

Площадки над прямой М_ср принято считать положительными, под прямой – отрицательными. При точном определении М_ср алгебраическая сумма всех площадок должна равняться нулю. По наибольшей площади рассчитывается маховик.

Результаты расчета тангенциальных сил и противодействущего момента в зависимости от поворота угла α приведены в табл. 3.9.

Момент, действующий от силы R_вр: М_вр = 316·0,038 = 12 Нм, тогда момент, противодействующий вращению вала, будет равен:

Нм,

где М^I_ср – среднее значение суммарного момента от сил P_t, определенное путем планиметрирования площади под кривой М_кр∑,.

Мощность на валу компрессора по диаграмме противодействующего момента:

; кВт

Из теплового расчета N_к = 25,6 кВт, следовательно, графические построения выполнены достаточно точно.

Таблица 3.9.

Результаты расчета тангенциальных сил и противодействующего момента

α				P, Н	P, Н	Pt, Н	Mкр, Нм	МкрΣ, Нм
0	0	1	0	9894	9885	0	0	142
15	0,0578	0,9925	0,3127	5335	5298	-1669	-63	169
30	0,1118	0,9717	0,5826	2020	1985	-1191	-45	182
45	0,1580	0,9425	0,7782	603	584	-482	-18	142
60	0,1936	0,9123	0,8869	79	70	-68	-3	169
75	0,2159	0,8896	0,9152	-71	-73	75	3	182
90	0,2235	0,8812	0,8812	-7	2	-2	0	142
105	0,2159	0,8896	0,8035	166	174	-157	-6	169
120	0,1936	0,9123	0,6933	289	294	-223	-8	182
135	0,1580	0,9425	0,5547	365	365	-215	-8	142
150	0,1118	0,9717	0,3891	405	401	-160	-6	169
165	0,0578	0,9925	0,2010	422	414	-84	-3	182
180	0	1	0	427	417	0	0	142
	0	1	0	667	657	0	0	142
195	-0,0578	0,9925	-0,2010	679	674	137	5	169
210	-0,1118	0,9717	-0,3891	712	716	287	11	182
225	-0,1580	0,9425	-0,5547	753	756	445	17	142
240	-0,1936	0,9123	-0,6933	794	792	602	23	169
255	-0,2159	0,8896	-0,8035	860	862	778	30	182
270	-0,2235	0,8812	-0,8812	1018	1009	1009	38	142
285	-0,2159	0,8896	-0,9152	1329	1318	1356	52	169
300	-0,1936	0,9123	-0,8869	2038	2017	1961	75	182
315	-0,1580	0,9425	-0,7782	3674	3626	2994	114	142
330	-0,1118	0,9717	-0,5826	7427	7345	4404	167	169
345	-0,0578	0,9925	-0,3127	10089	10081	3177	121	182
360	0	1	0	10042	10033	0	0	142