4. Динамический синтез

Динамический синтез компрессора проводят с целью повышения его общего к.п.д. путём снижения теплового излучения обмоток приводного электродвигателя при неравномерном вращении ротора внутри цикла.

Задачу решают путем подбора и перераспределения масс звеньев, введением, при необходимости, дополнительной маховой массы с постоянным моментом инерции в виде маховика. Предварительно анализируют инертные свойства имеющихся механизмов.

4. 1. Расчет масс и моментов инерции звеньев.

Инертные свойства звеньев характеризуют показатели массы (при поступательном движении) и момента инерции (при вращательном).

В первом приближении можно принять, что по длине рычагов массы распределены равномерно, что интенсивность распределения q = 30 кг/м и что зубчатые колёса – сплошные диски с шириной b_k, зависящей от межосевого расстояния a_w, как:

, где - коэффициент ширины зуба.

Центры масс рычагов располагаются по их серединам, массы определяются как: m_i = ql_i

Моменты инерции звеньев относительно их центров масс находим как:

а относительно оси вращения (для вращательных звеньев): .

Массы зубчатых колёс определяются через делительные диаметры и межосевые расстояния a_w по формуле: , где

Моменты инерции зубчатых колёс относительно оси вращения определим через их массу и делительные диаметры как для однородных дисков по формуле: .

Оценку динамических характеристик прочих деталей компрессора производим следующим образом:

1. Массу ползуна:

2. Массу водила планетарной ступени редуктора: ,

где ширину водила принимаем равной:

C учётом этого: кг

Момент инерции определяем как для сплошного диска:

Массу кулачка m_k и момент инерции I_к оцениваем по среднему его радиусу:

и ширине b_k, которую мы задаём как:

В этом случае:

а момент инерции

I_k = m_kD²_ср/8=0.0244кгм²

Момент инерции ротора определяем по маховому моменту

m_p·D²_p=2.37·10^-2кгм³.

Получаем:

I_p = m_pD²_p/8=0.00296кгм².

Динамические характеристики остальных движущихся звеньев из-за малых их масс, либо скоростей точек, считаем пренебрежимо малыми и далее не учитываем. Полученные результаты расчётов заносим в таблицу 4.1.

Наименование звена	Обозначение звена	Наименование параметра и его обозначение
		Длина рычага, диаметр колеса, м	Масса, кг	Момент инерции относительно оси вращения, кгм2.	Момент инерции относительно центра масс, кгм2.
Рычаг	ОА ВС СD	кривошип, 0.06 вращ. кулиса, 0.095 шатун, 0.234	1.8 (m1) 2.85 (m3) 7.02 (m4)	0.00216(I01) ______ ______	_______ 0.0021(Is3) 0.032(Is4)
Зубчатые колёса	Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6	d1 =0.045 d2 =0.18 d3 =0.225 d4 =0.45 d5 =0.08 d6 =0.096	0.651 (mz1) 1.0415 (mz2) 1.6274 (mz3) 6.5095 (mz4) 0.2057 (mz5) 0.2963 (mz6)	0.000165 0.00422 0.0103 0.1648 0.000165 0.000341
Ползун	D	___	7.02 (m5)	___	___
Водило	H	___	1.6274 (mH)	0.0103(IH)	___
Кулачок	K	___	6.45 (mk)	0.0244(Ik)	___
Ротор		___		0.00296(Ip)	___

Таблица 4.1.