Разработка холодильного поршневого компрессора

1. Чертеж поршневого пальца А4:

Материал изготовления – высокоуглеродистая сталь с закалкой ТВЧ.

Толщина закаленного слоя 0,4-00,6 мм.

Твердость закаленного слоя 56-62 HRC.

Зазор между пальцем и втулкой 0,001-0,0015 диаметра пальца.

2. Сборочный чертеж поршневого компрессора А1:

Холодопроизводительность при стандартных условиях 41 кВт

Потребляемая мощность 18,6 кВт

Ход поршня 63 мм

Хладагент  R717

3. Чертеж сборки поршневого компрессора в разрезе А1:

Частота вращения  1450 мин^-1

Диаметр цилиндра 70 мм

4. Чертеж шатунно-поршневой группы А2:

Разница в массе собранных шатунно-поршневых групп не более 100 г.

Взвешивание шатунно-поршневых групп производить с точностью ±5 г.

Массы шатунно-поршневых групп маркировать.

Подбирать шатунно-поршневые группы по массе.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 26 страницах, где описана разработка холодильного четырехцилиндрованного компрессора для работы на аммиаке холодопроизводительностью 50 кВт.

         Перечислены исходные данные для расчета:

• Холодопроизводительность 50 кВт
• Рабочее вещество R717
• Температура конденсации 20°С
• Температура кипения -10°С
• Тип компрессора сальниковый

Приведено описание конструкции поршневого компрессора и принципа его работы. Компрессор работает следующим образом: через всасывающий патрубок во всасывающую полость КМ поступают пары хладагента, затем через всасывающие клапана и специальные отверстия пары поступают в цилиндры, где они сжимаются и направляются к нагнетательному патрубку через нагнетательные клапана.

Проведен тепловой расчет компрессора в рабочем режиме. Показана таблица параметров узловых точек цикла работы. Определены эффективная мощность на валу компрессора – 11,31 кВт, эффективный КПД – 0,71, электрическая мощность – 13,3 кВт и эффективный холодильный коэффициент – 4,42.

Выбрана конструкция и оптимизированы основные параметры компрессора, а точнее поршня.

Рассчитан газовый тракт компрессора.  Данные расчетов для всасывающего патрубка и клапана занесены в таблицу:

Выполнен динамический расчет, в котором определены массы неуравновешенно движущихся частей, силы инерции, маховые масс и параметры маховика. В таблице приведены несколько результатов:

Также в этом разделе в табличном виде приведены данные для построения диаграмм свободных усилий, тангенциальных и радиальных сил. Сконструирован противовес с углом габарита 132°.

В разделе прочностного расчета ведется расчет напряжений поршневого пальца на изгиб – 177,5 МПа и на срез – 3,7 МПа.

Определена мощность компрессора – 18,6 кВт, по которой подобран электродвигатель 4А160М мощностью 18,5 кВт и частотой вращения 1500 об/мин.

Рассчитана холодопроизводительность разработанного компрессора при стандартном режиме работы – 41 кВт. К параметрам стандартного режима относятся:

• температура кипения – 15°С;
• температура всасывания – -10 °С;
• температура конденсации – 30°С;
• температура дросселирования – 25°С.

В ходе разработки было приведено описание конструкции и принципа работы компрессора.

Проведен тепловой расчет в рабочем режиме и оптимизированы основные параметры компрессора путем изменения диаметра штока.

Выполнен расчет газового тракта компрессора.

В разделе динамического расчета определены массы неуравновешенно движущихся частей, маховых масс и сил инерции. Построены диаграммы тангенциальных, радиальных сил и свободных усилий.

Рассчитан на прочность поршневой палец и подобран электродвигатель 4А160М мощностью 18,5 кВт.

Определена холодопроизводительность разработанного компрессора – 41 кВт при стандартном режиме работы.

Спецификация – 5 листов

В программе: Компас 3D v