Холодильный поршневой компрессор простого действия

Перечень чертежей:

1. Рабочий чертёж поршня в двух проекциях А1 со следующими техническими требованиями:

• Неуказанные предельные отклонения размеров валов - 14, отверстий - 14, остальных - 14/2;
• Отливка должна соответствовать точности по ГОСТ 26685;
• Подгонку массы поршня произвести путем удаления металла с поверхности;
• Неуказанные литейные радиусы - 5 мм;
• Допускается без исправления:
• На необработанных поверхностях отдельные раковины по наибольшему измерению до 5мм, глубиной до2мм, в количестве не более 6шт. при расположении их друг от друга на расстоянии не менее 10мм;
• На обработанных поверхностях раковины не допускаются.
• Овальность и конусность поверхности не более 0,025 мм;
• Допускаемая разностенность - 1мм;
• Днище гидроиспытать давлением 1,5 МПа в течение 5 мин. Течь и потение не допускаются;
• На внутренних необработанных поверхностях не допускаются остатки формовочной смеси.

2. Чертёж одноступенчатого компрессора простого действия в поперечном разрезе на формате А1 с основными размерами и обозначением деталей.
3. Рабочий чертёж общего вида фреонового компрессора в продольном разрезе А1 со следующими техническими характеристиками;

• Специальный газ фреон;
• Действительная объемная производительность - 0,03 м /с;
• Коэффициент подачи компрессора - 0,542;
• Частота вращения коленвала - 1440 об/мин;
• Давление всасывания - 0,31 МПа, давление нагнетания - 1,7 МПа;
• Эффективная мощность компрессора - 23,872 кВт.

Технические требования:

• Регулирование величины линейного мертвого пространства осуществляется с помощью паронитовых прокладок;
• Перед пуском компрессора убедиться в правильности направления вращения коленвала;
• После сборки коленчатый вал компрессора провернуть вручную и убедиться в отсутствии стуков и заеданий;
• Торцевую поверхность трения в уплотнении на стальных пластинах притереть;
• Уплотняющую поверхность прокладок перед сборкой присыпать порошком черного графита ГЛ-3 ГОСТ 5279-74;
• Момент затяжки шатунных болтов 147-167 Нм;
• Поверхность перед сборкой уплотнить бакелитовым лаком;
• Окраска наружных непокрытых поверхностей Эмаль ПФ-115, красно-оранжевая ГОСТ 6465-76. Класс покрытия - VI, группа условий эксплуатации - УХЛЧ внутренний рынок.

 Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 18 страницах. В пояснительной записке рассмотрен тепловой и газодинамический расчеты холодильного компрессора простого действия при следующих исходных данных:

• Холодильный агент - R22;
• Холодопроизводительность – 55 кВт;
• Температура хладоносителя на выходе из испарителя - -6°С, воды на входе в конденсатор - 40°С;
• Охлаждение цилиндров – воздушное;
• Тип самодействующего клапана – прямоточный;
• Смазка механизма движения - разбрызгивание или с помощью шестеренчатого маслонасоса;
• Норма расхода смазки для цилиндров – 0,002 г/м²;
• Масла типа ХФ-22-18.

Рассмотрено определение основных размеров и параметров компрессора:

• Температура конденсации холодильного агента - 45°С, рассола на входе в испаритель - -10°С, R22 перед всасыванием в компрессор - 20°С;
• Поступающей воды в конденсатор – 35°С;
• Кипение R22 происходит при -14°С.

Построена диаграмма цикла для рабочего режима.

Выполнено определение мощности и КПД компрессора и выбор приводного электродвигателя:

Выбран стандартный электродвигатель - 4А180М4УЗ.

Рассмотрено определение геометрических размеров:

• Средняя скорость поршня – 3,168 м/с;
• Диаметр поршня ступени – 150 мм, шейки коленвала – 0,0329 м;
• Крутящий момент – 158,4 Н*м;
• Касательное напряжение при кручении – 2,205*10⁷Н/м²;
• Длина шатуна – 235 мм;
• Масса поступательно движущихся частей – 1 кг.

Газодинамический расчет компрессора:

Выполнен расчет полосового клапана:

• Скорость холодильного агента в седле и розетке клапанов – 45 м/с;
• Эквивалентная площадь клапана на нагнетании и всасывании – 9,29*10^-4 м²;
• Скорость звука в клапанах: всасывающий – 182,3 м/с, нагнетательный – 203,7 м/с..
• Площадь проходного сечения щели – 1308,4 мм²;
• Ширина щели – 2 мм, длина – 654,2 мм;
• Количество щелей – 7.

Произведён расчет нагнетательного патрубка, где скорость холодильного агента в нагнетательном патрубке – 35 м/с, а диаметр – 39 мм.

Выполнен расчет всасывающего патрубка:

• Скорость хладагента во всасываюшем патрубке –20 м/с;
• Диаметр – 51,6 мм;
• Высота подъема пластины – 5 мм;
• Длина канала в клапане – 100 мм, ширина – 5 мм;
• Уплотняющая кромка шириной – 1 мм;
• Ширина пластины – 7 мм;
• Радиус кривизны в ограничителе – 637 мм.

Представлен рисунок расположения щелей клапана с основными размерами.

         Рассмотрено уточнение "мертвого" объема в ступенях и корректировка производительности компрессора:

• ˝Мертвый˝ объем – 0,000025;
• Коэффициент подачи – 0,74, дросселирования – 0,94, нагрева – 0,814, плотности – 0,98;
• Расхождение коэффициента подачи – 36%;
• Уточненная действительная объемная производительность компрессора – 0,041 м³/мин.

Выполнен динамический расчет со следующими исходными данными:

• Давление на входе/выходе из компресора – 310/1700 кПа;
• Мертвый объем – 0,05;
• Диаметр поршня – 0,15 м, ход – 0,066 м;
• Частота оборотов – 1440 об/мин;
• Отношение хода поршня к длинне шатуна – 0,2;
• Индикаторная мощность – 21,66 кВт;
• Механический КПД – 0,9.

Рассмотрены прочностные расчеты:

Выполнен поверочный расчет поршня, где днище поршня рассчитано как круглая плита, заделанная по периметру. Расчетное напряжение изгиба равно 26,163 МПа, что допускается для днища алюминиевых поршней.

Произведён проверочный расчет поршневого пальца как балка на двух опорах с равномерно распределенной нагрузкой по длине шатунного подшипника:

• Максимальный изгибающий момент в среднем сечении пальца – 126,37 Н*м;
• Газовая сила – 12717 Н.

Спецификация –  3 листа

В программе: Компас 3D v