Подбор пружин клапанов

Найдем скорректированное значение эквивалентной скорости газа в клапане:

.

Подставим значения

м/с; м/с;

м/с; м/с.

Скорректируем значение критерия скорости газа в клапане:

.

Подставим значения

; ;

; .

По известному скорректированному значению критерия скорости F_i находим максимальное значение потери давления в клапане в теоретическом х_maxi случае. Для этого воспользуемся графиком [6] зависимости х_maxi от F_i:

; ; ; .

Задаемся отношением: (принимаем Θ = 0,2).

По известным значениям Θ и х_maxi найдем минимальное значение перепада давлений в клапане, необходимого для преодоления силы упругости пружины в полностью открытом клапане. Для этого воспользуемся формулой

.

Подставим значения

; ;

; .

Рассчитаем минимальный перепад давлений необходимый для полного открытия клапана по формуле

,

где p_i – давления всасывания и нагнетания в I и II ступени (см. табл. 2.1).

Подставим значения

Н/м²; Н/м²;

Н/м²; Н/м².

Находим отношение полной высоты подъема пластины к ширине прохода в щели. Значения h и b берем из табл. 2.6:

I ступень Всасывающие клапаны: ;

Нагнетательные клапаны: .

II ступень Всасывающие клапаны: ;

Нагнетательные клапаны: .

На основании полученных значений отношений h/b находим коэффициент давления потока ρ_р. Для этого воспользуемся графиком коэффициента давления потока для кольцевых и дисковых клапанов [6]: ; ; ; .

Рассчитаем приведенную силу упругости пружины по формуле

.

Все необходимые значения известны, подставим их в приведённую формулу и получим

Н/м²; Н/м²;

Н/м²; Н/м².

Округляем значения приведенной силы упругости пружины до ближайшего номинального значения из стандартного ряда [6]:

Н/м²; Н/м²;

Н/м²; Н/м².

Рассчитаем силу давления пружины на пластины клапана по формуле

,

где f_c – площадь проходного сечения в седле, она определяется по формуле:

.

Значения Ф_i берем из табл. 2.6. Тогда

см²; см²;

см²; см².

и

Н; Н;

Н; Н.

На этом тепловой расчет завершён. Для удобства составим в конце итоговую табл. 2.7 с его наиболее важными результатами:

Таблица 2.7.

№ п/п	Параметр	I ступень	II ступень
Всасывание	Нагнета-ние	Всасывание	Нагнета- ние
	Число цилиндров
	Диаметры цилиндров Di, м	0,580	0,320
	Площадь поршня , м2	0,2642	0,0804
	Объем описываемый поршнями Vhi, м3/с	2,746	0,836
	Температура Ti, К		427,147		433,940
	Давление pi, МПа	0,1	0,33	0,33	1,1
	Число клапанов zi
	Коэффициент подачи λi	0,733	0,762
	Индикаторная мощность Nui, кВт	341,656	348,012
	Индикаторная мощность компрессора Nu, кВт	689,667
	Радиус кривошипа rкр, м	0,160
	Частота вращения коленчатого вала n0, с-1	8,33
	Мощность эл. двигателя Nэд, кВт	871,16
	Момент инерции ротора двигателя I, кг/м2
	КПД ηиз	0,66