Лабораторная работа №4
Поршневой
компрессор.
Принцип работы
Поршневой
компрессор — это компрессор, у которого
поршень в цилиндре совершает
возвратно-поступательные движения.
Самый простой поршневой компрессор
состоит из цилиндра и поршня, между
которыми имеется н
ебольшой
зазор. Движение поршня обеспечивается
кривошипно-шатунным механизмом от вала
с приводным двигателем.
Нагнетательный
и всасывающий клапаны поршневого
компрессора расположены в крышке
цилиндра. За два хода поршня (один оборот
вала), совершается полный рабочий процесс
в каждом цилиндре компрессора. При
движении поршня из цилиндра в конденсатор
надпоршневом пространстве создается
разрежение, и пары хладагента всасываются
в цилиндр из испарителя через открывающийся
клапан. При обратном ходе поршня пары
сжимаются и давление возрастает.
Всасывающий клапан при этом закрывается,
через нагнетательный клапан сжатые
пары выталкиваются в конденсатор. Затем
направление движения поршня меняется,
нагнетательный клапан закрывается, и
компрессор вновь отсасывает пары из
испарителя.
Размеры
цилиндров подобраны таким образом,
чтобы на каждой ступени сжатия совершалась
примерно одинаковая работа.
Двухцилиндровые двухступенчатые компрессорные группы имеют ряд преимуществ перед двухцилиндровыми одноступенчатыми группами:
при одной и той же мощности двигателя при двухступенчатом сжатии затрачивается меньше энергии, чем при одноступенчатом;
реальная производительность двухступенчатого компрессора выше примерно на 20%;
в двухступенчатом компрессоре температура в цилиндрах значительно ниже, что существенно повышает надежность и увеличивает ресурс поршневой группы.
Элементы и разборка
О
сновными
деталями компрессора являются картер
2,
блок
цилиндров 4, головка 8 цилиндров, коленчатый
вал 1,
шатуны
3, поршни 6.
Разберем поршень.
1
— маслосъемное кольцо,
2
— нижние компрессионные кольца,
3
— поршень,
4
— верхние компрессионные кольца,
5
— всасывающий клапан,
6
— поршневой палец,
7
— шатун,
8
— шатунный болт, 9 — шатунный подшипник.
Поршневые кольца предотвращают утечку паров из полости сжатия и обеспечивают удаление излишков смазки с зеркала цилиндра. Поршневые кольца выполняются разрезными, с замком. Замок бывает прямой, косой или внахлестку (ступенчатый). Диаметр колец несколько больше диаметра поршня. Уплотнение обеспечивается упругостью колец и сдвигом замков по отношению друг к другу при сборке. Поршневые кольца выполняют из мелкозернистого серого чугуна и подвергают тщательной термической обработке. От их качества во многом зависит холодопроизводительность компрессора.
По своему назначению поршневые кольца делятся на уплотнительные, устанавливаемые в верхней части поршня, и маслосъемные. Маслосъемные кольца имеют срезанную на конус наружную поверхность или специальные прорези для сбора масла. Они сгоняют масло, разбрызганное шатунами по стенке цилиндра, обратно в картер. Кольца изготовляют методами отливки каждого кольца либо из пустотелой литой болванки — маслоты.
Далее
у нас идут нагнетательные клапаны 7 и
впускные клапаны 10.
Блок
цилиндров 4 закреплен болтами на картере.
В боковой полости блока цилиндров
размещены впускные клапаны 10 и разгрузочное
устройство, состоящее из двух плунжеров
с уплотнительными кольцами. Головка
цилиндров установлена на шпильках блока
цилиндров и закреплена гайками. В
цилиндрах установлены поршни 6, снабженные
двумя компрессионными и одним маслосъемным
кольцами. Поршни соединены с шатунами
3 пальцами 5 плавающего типа.
Коленчатый
вал вращается на двух шариковых
подшипниках . Нижняя головка шатуна с
регулировочными прокладками соединяется
с шейкой коленчатого вала. Шатунные
подшипники залиты баббитом. Охлаждающая
жидкость подводится к каналу в блоке
цилиндров и отводится из канала в головки
цилиндров. Часть очищенного в
воздухоочистителе трактора воздуха
поступает в полость блока цилиндров
компрессора. Сжатый воздух отводится
от головки цилиндров. Система смазки
компрессора - комбинированная. От главной
масляной магистрали дизеля масло
поступает через угольник 29 и сверленые
каналы в коленчатом валу к шатунным
подшипникам. Из последних масло по
сверленым каналам в шатунах 3 поступает
для смазки поршневых пальцев 5. При
вращении коленчатого вала масло,
вытесненное из шатунных подшипников,
разбрызгивается и смазывает цилиндры
и шариковые подшипники 31. Стекающее
масло поступает в картер.
Отвинчиваем пластину картера1 из корпуса2
Д
алее
снимаем крышку(в крышке находятся два
болта полые внутри для пружин).
Тут представлены цилиндры с нагнетательным и всасывающим клапанами, так же здесь видны штыри(с резьбой) для крепления крышки.
Корпус имеет вот такой вид после разборки.
Изнашиваемые детали
Наиболее быстро изнашиваемые и подлежащие замене – это клапаны и вкладыши. Клапаны предназначены для замыкания поршневого компрессора в газовом тракте цилиндра, поэтому подвергаются сильному механическому и температурному воздействию. Клапаны (нагнетательные, всасывающие или комбинированные), как запчасти для компрессора, являются универсальными деталями. Вкладыши являются элементом подшипников скольжения, постоянно взаимодействующим с роторным механизмом компрессора или цапфой вала, поэтому эти запчасти для компрессоров также быстро выходят из строя, несмотря на то, что изготавливаются из антифрикционных материалов.
Преимущества поршневых компрессоров:
- низкая цена;
- относительная простота производства, высокая ремонтопригодность.
Недостатки поршневых:
- при работе создает большой шум и вибрации;
- требует частого сервисного обслуживания;
- низкий КПД.