А весовой расход находим по формуле

, (7.4)

где p₀ и p – давление соответственно в начале и конце трубопровода длиной l.

Заменив в (7.4) и обозначив , получим

. (7.5)

Из уравнения (7.5) следует, что при y = 1 и y = 0 весовой расход равен нулю, а при некотором значении y = y_к расход имеет максимум. y_к называют критическим отношением давлений, а  критическим давлением.

Величину максимального весового расхода газа определяем, приравняв к нулю производную от G (7.5) по у, и после преобразований имеем

(7.6)

Запишем скорость звука, с которой распространяются малые возмущения в упругой среде, по формуле или .

Скорость v_к движения газа в выходном сечении трубопровода при у = y_к определим из выражения (7.5):

.

или подставив из (7.6), получим:

(7.7)

Из (7.7) следует, что при G = G_к в выходном сечении трубы устанавливается скорость движения газа, равная скорости звука, а давление – критическому давлению. Поэтому, если давление p (давление в выходном сечении трубопровода) меньше y_k, то весовой расход газа имеет максимальное значение, не зависящее от p.

Область газа при у > y_к (рис. 110) называется подкритической, а область движения при у < y_k – надкритической.

В подкритической области движения газа весовой расход является функцией у, а в надкритической области движения газа весовой расход имеет максимальное значение, определяемое y_к .

При адиабатическом процессе величина критического отношения давления y_k = 0,528.

8. СХЕМА ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТОРМОЗНОГО ПРИВОДА АВТОМОБИЛЕЙ КамАЗ

Пневматический тормозной привод автомобилей КамАЗ (рис.111) состоит из аппаратов подготовки сжатого воздуха и пяти контуров, используемых для управления рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной тормозными системами, а также аппаратов управления торможением прицепов.

Аппараты подготовки сжатого воздуха включают компрессор 1, регулятор давления 2 и предохранитель против замерзания 3.

Компрессор КамАЗ приводится в действие с помощью шестеренчатого привода и предназначен для подачи воздуха под давлением в пневмосистему.

Регулятор давления осуществляет автоматическое регулирование давления воздуха в заданных пределах во всех баллонах, а также выполняет функции предохранительного клапана и влагоотделителя. Выделившаяся из сжатого воздуха влага собирается в его отстойнике и при переходе компрессора на холостой ход выбрасывается в атмосферу.

Предохранитель против замерзания испарительного типа включают в работу при температуре атмосферного воздуха +5°С.

Из предохранителя 3 сжатый воздух подается через защитные клапаны 4 и 5 в балоны контуров ПТП.

Контур передних тормозов рабочей тормозной системы включает: баллон 8, нижнюю секцию двойного тормозного крана 30, клапан 28 ограничения давления и две тормозные камеры 29. К контуру задних тормозов относятся баллон 11, верхняя секция двойного тормозного крана 30, регулятор тормозных сил 27 и четыре тормозные камеры с пружинными энергоаккумуляторами 25, 26.

Контур стояночной тормозной системы управляется краном 12 и включает в себя баллон 7 (в действительности на автомобилях устанавливают два последовательно соединенных между собой баллона), ускорительный клапан 15 и цилиндры пружинных энергоаккумуляторов,

объединенных в общие блоки с тормозными камерами контура задних тормозов рабочей тормозной системы.

От упомянутых трех контуров приводятся в действие аппараты, управляющие торможением прицепа (полуприцепа). Это клапан 24 управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом; клапан 16 управления тормозами прицепа с однопроводным приводом; три разобщительных крана 17, 20, 22 соединительная головка 18 типа "А^и для подключения прицепов, оборудованных по однопроводной схеме; две головки 21, 23 "ПАЛМ" для торможения прицелов, имеющих двухпроводный привод.

Клапан 24 служит для создания давления воздуха в магистрали управления прицепом (соединительная головка 23) прямо пропорционально изменению давления воздуха в любом из трех контуров автомобиля: переднем или заднем рабочей тормозной системы или в контуре стояночной тормозной системы.

Одинарный защитный клапан 19 автоматически разобщает приводы

автомобиля и прицепа при повреждении трубопроводов, соединяющих их.

Через клапан 16 управления тормозной системой прицепа с однопроводным приводом осуществляется заряд сжатым воздухом баллонов прицепов, оборудованных по однопроводной схеме, а также управление торможением прицепов: основой клапана является следящий механизм обратного действия, уменьшающий давление воздуха в трубопроводе (соединительная головка 18) пропорционально увеличению давления на выходе из клапана 22.

Разобщительными кранами 17, 20, 22 перекрывают трубопроводы, соединяющие автомобиль с прицепами.

Пневматический тормозной привод автомобилей КамАЗ включает еще два контура: вспомогательной тормозной системы (баллон 6 и аппараты выключения подачи топлива и поворота заслонок в выпускных трубах) и быстрого растормаживания тормозных камер с пружинными энергоаккумуляторами (кран 13 и двухмагистральный клапан 15).

9. КОМПРЕССОРЫ

Энергетические машины, предназначенные для сжатия воздуха или газа до давления не ниже 0,03 МПа, называются компрессорами. Компрессоры можно разделить на три группы: центробежные, поршневые и ротационные.

В центробежных компрессорах сжатие воздуха в пределах рабочего колеса происходит в результате действия центробежной силы. Они выпускаются одно - и многоступенчатыми. С увеличением скорости вращения колеса увеличивается и развиваемое компрессором давление.

Поршневые компрессоры осуществляют сжатие воздуха в цилиндре движущимся поршнем, который совершает возвратно-поступательное движение. Поршневые компрессоры изготавливают одноступенчатыми и многоступенчатыми на давления от 0,3 до 50 МПа.

Ротационные компрессоры (пластинчатые и винтовые) сжимают воздух вследствие уменьшения рабочих полостей.

В пластинчатом компрессоре рабочие полости располагаются между пластинами, перемещающимися в пазах ротора, ротором и корпусом компрессора. Пластинчатые компрессоры выполняют одноступенчатыми (с давлением до 0,4 МПа) и двухступенчатыми (с давлением до 14 МПа)

В винтовом компрессоре сжатие воздуха происходит в результате уменьшения объёма замкнутой рабочей камеры. Винтовые компрессоры изготавливают маслозаполненными и сухого сжатия.