Геометрические параметры ступеней компрессора эк-16

Параметр	1-я ступень	2-я ступень
Диаметр цилиндра, мм	210	125
Ход поршня, мм	135	135
Длина шатуна, мм	300	300
Относительное мертвое пространство, %	10	12
Линейное мертвое пространство, мм	2,1	2,1

Схема лабораторного стенда показана на рис. 2.

Рис. 2. Схема лабораторного стенда

1. Коленчатый вал; 2. Поршень 1 ступени; 3. Шатуны; 4. Поршень 2 ступени;

5. Всасывающий клапан 1 ступени; 6. Нагнетательный клапан 1 ступени; 7. Всасывающий клапан 2 ступени;

8. Нагнетательный клапан 2 ступени; 9. Поршневые кольца; 10. Датчик давления; 11. Отметчик мертвой точки;

12. Муфта; 13. Барабан; 14. Пневматическая система; 15. Баллон; 16. Искровой разрядник; 17. Плунжер;

18. Пружина, 19. Корпус разрядника; 20. Тиратронный преобразователь; 21. Манометр

2.6. Подготовка к обработке индикаторной диаграммы

Рис. 3. Развернутая индикаторная диаграмма

Рис. 4. Свернутая индикаторная диаграмма

На рис. 3 изображена развернутая диаграмма р = f(φ), записанная с помощью индикатора МАИ-2. Её обработка сводится к разбиению диаграммы на определенное число участков через ∆φ =10, 15 или 20 градусов по углу поворота вала, установления отметки НМТ, расположенной на расстоянии 180 мм от отметки ВМТ, определения направления приращения текущего угла поворота вала и установления масштаба по оси ординат:

, (1)

где ∆р – разность давлений между выбранными тарировочными линиями, Н/м²;

∆l_р – расстояние между теми же тарировочными линиями (в см чертежа).

Размерность формулы 1 .

На рис. 4 показана та же диаграмма, свернутая по ходу поршня р = f(S_п). Связь текущего хода поршня S_φ с углом поворота вала φ для кривошипно-шатунного механизма определяется уравнением

(2)

Масштаб давления при построении свернутой диаграммы целесообразно сохранить, а численное значение длины диаграммы по оси абсцисс S_V выбрать кратным фактическому ходу поршня S_п; масштаб по оси абсцисс в этом случае будет определяться соотношением:

, (3)

где V_h – рабочий объем исследуемого цилиндра, м³.

Размерность формулы 3

Построение свернутой индикаторной диаграммы производится в следующем порядке:

1. На график в координатах р – V в принятом масштабе наносятся:

   • горизонтальные линии, соответствующие уровням тарировочных давлений на развернутой диаграмме, а также давлениям всасывания р_вс и нагнетания р_нг исследуемой ступени компрессора;

   • вертикальные линии, соответствующие рабочему объёму цилиндра в принятом масштабе V_h и объёму мертвого пространства ступени V_м = а·V_h, где а – относительная величина мертвого пространства ступени (см. табл. 1).

2. На графике фиксируются отрезки ΔV` и ΔV``, характеризующие снижение объема всасываемого газа из-за наличия мертвого объема, и потери давления при окончании процесса всасывания в точке а. Измеряется длина отрезков V<sub>4</sub>, V<sub>вс</sub>`, V_вс``, V₁, V₂, p_вс, р_н и с учетом масштаба m_p находятся численные значения абсолютных давлений р_вс и р_нг. Правильность определения этих величин проверяется путем сравнения с показаниями манометров и атмосферного давления (р_вс = р_вс.м + р_атм), зафиксированных в ходе выполнения лабораторной работы.

Определяется полная площадь свернутой индикаторной диаграммы f_инд с помощью планиметра или методом графического интегрирования. Аналогично вычисляется площадь диаграммы, заключенная внутри контура 1-2-3-4 (f_ном), а также площади f_вс и f_нг, заключенные в контурах 4-d-а-1 и 2-b-с-3 соответственно. Полученные значения заносятся в таблицу.