2 Разработка компрессора
2.1 Расчёт основных параметров компрессора
По заданной холодопроизводительности подбирают существующий базовый компрессор близкой производительности.
Число цилиндров для поршневых холодильных компрессоров выбирают в пределах 2÷8 (с.106 /1/).
Принимаем число цилиндров Z=4
Диаметр цилиндра компрессора
Принимаем
Для
бескрейцкопфных машин
Ход поршня
м.
(2.1.2) с.107 /1/
Частота вращения вала компрессора
c-1.
(2.1.3) с.107 /1/
Принимаем n=16 c-1
Средняя скорость поршня
м/с
Средняя
скорость поршня находится в пределах
= 2
4,5
м/с (с.107 /1/).
Теоретический объем, описываемый поршнями
м3/с. (2.1.4)
с.107 /1/
%
Так как допустимое расхождение находится в пределах (5÷10)% принятые D, s, z соответствуют заданной холодопроизводительности компрессора.
2.2 Конструктивный расчёт основных узлов и деталей компрессора
Расчет основных узлов компрессора целесообразно свести в таблицу т.к. все конструктивные размеры находятся в зависимости от диаметра цилиндров и хода поршня.
Таблица 2.2.1 – Расчет поршня /11, с.45/:(констатинов)
Толщины днища |
|
м |
0,0088 |
Толщина стенки |
|
м |
0,01067 |
Высота поршня |
|
м |
0,121 |
Расстояние между нижней кромкой поршня и осью поршневого пальца |
|
м |
0,0891 |
Наружный диаметр поршневого пальца |
|
м |
0,0446 |
Внутренний диаметр поршневого пальца |
|
м |
0,0945 |
Расстояние между бобышками поршня (длина шатунного подшипника) |
|
м |
0,0535 |
Длина бобышки |
|
м |
0,0357 |
Толщина поршневого кольца |
|
м |
0,0495 |
Высота поршневого кольца |
|
м |
0,00321 |
Длина поршневого пальца |
|
м |
0,088 |
Внутренний диаметр пальца |
|
м |
0,0198 |
Диаметр отверстий под палец |
|
м |
0,0275 |
Внутренний диаметр поршня |
|
м |
0,0886 |
Высота до канавки |
|
м |
0,0277 |
Диаметр без учета канавок |
|
м |
0,1001 |
Диаметр |
|
м |
0,0825 |
Высота до оси пальца |
|
м |
0,0588 |
Расстояние от оси до днища |
|
м |
0,0529 |
Высота до канавки кольца |
|
м |
0,0277 |
Расстояние между канавками |
|
м |
0,00834 |
Высота верхней части |
|
м |
0,005445 |
Рабочая длина бобышки |
|
м |
0,0251 |
Полная длина пальца |
|
м |
0,09 |
Количество уплотнительных колец выбирается в зависимости от частоты вращения вала. При частоте вращения вала равной 16 с-1, принимается число уплотнительных колец, равное 2 /9, с.127/.
Маслосъемные кольца устанавливаются между уплотнительными кольцами и поршневым пальцем. Принимаем количество маслосъемных колец - 1шт /9,с.127/.
Таблица 2.2.2 – Расчет гильзы цилиндра /11, с.45/
Толщина |
|
м |
0,006072 |
Внешний диаметр |
|
м |
0,1221 |
Средний диаметр |
|
м |
0,116 |
Таблица 2.2.3 – Расчет шатуна /11, с.45/:
Внутренний диаметр втулки верхней головки шатуна |
|
м |
0,0275 |
||
Толщина стенки втулки верхней головки |
|
м |
0,003025 |
||
Внутренний диаметр верхней головки шатуна (наружный диаметр втулки) |
|
м |
0,033 |
||
Наружный диаметр верхней головки шатуна |
|
м |
0,04785 |
||
Внутренний диаметр вкладыша нижней головки шатуна (диаметр шатунной шейки) |
|
м |
0,066 |
||
Внутренний |
|
м |
0,06798 |
||
Наружный диаметр нижней головки шатуна |
|
м |
0,0924 |
||
Первоначальная длина шатуна |
|
м |
0,234 |
||
Толщина верхней головки шатуна |
|
м |
0,12 |
||
Толщина нижней головки шатуна |
|
м |
0,129 |
||
Наружный диаметр шатунного болта |
|
м |
0,011 |
||
Длина верхней головки |
|
м |
0,0385 |
||
Внешний диаметр втулки |
|
м |
0,03355 |
||
Внутренний диаметр шатунного болта |
|
м |
0,01045 |
||
Расстояние между болтами |
|
м |
0,0858 |
||
Диаметр головки болта |
|
м |
0,01463 |
||
Диаметр отверстий под болт |
|
м |
0,01145 |
||
Ширина нижней головки |
|
м |
0,03168 |
||
Ширина шатунного подшипника |
|
м |
0,0308 |
||
Ширина крышки |
|
м |
0,0285 |
||
Ширина стержня |
|
м |
0,03102 |
||
Высота полки стержня |
|
м |
0,0054 |
||
Ширина полки |
|
м |
0,01729 |
||
Толщина среднего сечения |
|
м |
0,00432 |
||
Окончательная длина шатуна, выполняется при выполнении чертежа, учитывая следующие условия /9, с.128/:
1. При максимальном угле отклонения оси шатуна от оси цилиндра, шатун не должен касаться поршня или цилиндра. Зазор должен быть равным не более 3мм.
2.
Между противовесом и нижней кромкой
поршня должен оставаться зазор не более
5мм. Окончательно принимаем
Таблица 2.2.4 – Расчет коленчатого вала /11, с.46/:
Диаметр шатунной шейки |
|
м |
0,066 |
||
Число цилиндров на шатунной шейке: |
|
м |
2 |
||
Длина шатунной шейки |
|
м |
0,06336 |
||
Толщина галтели |
|
м |
0,0396 |
||
Ширина галтели |
|
м |
0,08118 |
||
Диаметр коренной шейки коленчатого вала |
|
(округляем до 70 мм) |
0,07 |
||
Диаметр шейки под сальник: |
|
м |
0,05676 |
||
Длина участка под сальник: |
|
м |
0,1356 |
||
Длина участка со стороны масляного насоса: |
|
м |
0,0491 |
||
Длина коренной шейки коленчатого вала |
|
||||
Поправка на кинематическую схему |
|
м |
0,04663 |
||
Радиус кривошипа |
|
м |
0,039 |
||
Размеры |
|
м |
0,40529 |
||
|
м |
0,32948 |
|||
|
м |
0,2809 |
|||
|
м |
0,124 |
|||
|
м |
0,0375 |
|||
ширина
стандартного подшипника
