Уравновешивание компрессора

Как уже отмечалось в тепловом расчёте, компрессор имеет следующую схему (рис. 3.1):

мм, мм

Рис. 3.1. Схема двухступенчатого оппозитного компрессора

Рассмотрим механизм движения компрессора – коленчатый вал, шатун, крейцкопф, шток, поршень. Из них поршень, шток и крейцкопф совершают только возвратно-поступательные движения, коленчатый вал – вращательное, шатун – сложно-плоское, которое можно рассматривать как результат сложения двух движений: возвратно-поступательного вместе с крейцкопфом и вращательного вместе с коленчатым валом. В связи с этим массу шатуна m_ш разбивают на две части: m_шs = 0,3m_ш и m_шr = 0,7m_ш.

Массу колена вала, совершающую вращательное движение, приводят к пальцу кривошипа. Таким образом, масса возвратно-поступательно движущихся частей, приведенная к центру крейцкопфного пальца, для каждого ряда будет определяться следующим образом:

.

Масса вращающихся частей составит m_r = m_к + 2m_шr.

По выполненным чертежам компрессора находим массы, кг (табл. 3.1):

Таблица 3.1.

кг; кг.

Остальные величины, необходимые для расчета, составляют:

– угловая скорость вращения коленчатого вала ω = 2πn₀ , где n₀ – частота вращения коленчатого вала. Тогда

рад/с;

– отношение радиуса кривошипа к длине шатуна , где r_кр – радиус кривошипа; l_ш – длина шатуна: l_ш = 0,730 м. Тогда

;

– приведённые массы составят: m_s = 37,44 + 28,31 + 158 + 7,2 = 230,95 кг; m_r = 55 + 16,8 = 71,8 кг.

В рассматриваемой схеме необходимо уравновесить момент сил инерции I и II:

,

где r_кр – радиус установки противовеса. Конструктивно примем r_пр = r_кр.

Тогда

.

Выразим отсюда m_пр: .

Подставим значения: кг.