3 6 3
1kW = 1 × 10 W 1MPa = 1 × 10 Pa °C := 1 kJ := 10 J
N := 0.25kW = 250 W
PrzyjmujÄ™ :
Stosunek skoku do średnicy:
È := 0.9
Średnica tłoka:
D := 0.1 m
Skok tłoka:
s := DÅ"È = 0.09 m
Obroty silnika:
obr
n := 1460
min
Parametry gazu R123 na wlocie
Temperatura na wlocie:
t1 := 30°C T1 := t1 + 273.15 = 303.15 K
Spręż:
à := 8
Ciśnienie na wlocie: Ciśnienie na wylocie:
5
p1 := 101300 Pa p2 := p1Å"Ã = 8.104 × 10 Pa
Objętość właściwa:
3
m
½ := 0.156
kg
Wykładnik politropy:
m := 1.1076
Obliczam :
1. Wydajność teoretyczna sprężarki:
2 3
Ä„Å"D m
Vt := nÅ"sÅ"60Å" = 61.921
4 h
2. Wydajność masowa:
Vt
kg
mt := = 396.928
½ h
3. Objętość skokowa sprężarki:
2
Ä„Å"D
- 4
Vsk := sÅ" = 7.069 × 10 3
m
4
4. Prędkość kątowa wału korbowego:
n
rad
É := Ä„Å" = 76.445
60
s
5. Średnia prędkość tłoka
n
csr := sÅ" = 2.19
60
6. Kinematyka tłoka:
- kąt obrotu wału:
6.1Droga tłoka:
s
r := = 0.045 m
2
l := 1.1Å"D = 0.11 m
r
 := = 0.409
l
Ć := 0, 1.. 360
îÅ‚1 ëłĆÅ" Ä„ öÅ‚ ëÅ‚1 - cosëÅ‚2Å"Ć Ä„ öÅ‚öÅ‚Å" Å‚Å‚
x(Ć) := rÅ" - cos +
ïÅ‚ ìÅ‚ ÷Å‚ ìÅ‚ ìÅ‚ ÷Å‚÷Å‚ śł
180 180 4
ðÅ‚ íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ íÅ‚ Å‚Å‚Å‚Å‚ ûÅ‚
0.1
0.08
0.06
x(Ć)
0.04
0.02
0
0 100 200 300
Ć
6.1 Prędkość tłoka:
ëÅ‚sinëłĆÅ" Ä„ öÅ‚ ëÅ‚2Å"Ć Ä„ öÅ‚Å"  öÅ‚
C(Ć) := ÉÅ"rÅ" + sin
ìÅ‚ ìÅ‚ ÷Å‚ ìÅ‚ ÷Å‚ ÷Å‚
180 180 2
íÅ‚ íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ Å‚Å‚ Å‚Å‚
4
2
C(Ć)
0
- 2
- 4
0 100 200 300
Ć
6.3 Przyśpieszenie tłoka:
2
ëÅ‚cosëłĆÅ" Ä„ öÅ‚ ëÅ‚2Å"Ć Ä„ öÅ‚Å"öÅ‚
j(Ć) := É Å"rÅ" + cos
ìÅ‚ ìÅ‚ ÷Å‚ ìÅ‚ ÷Å‚ ÷Å‚
180 180
íÅ‚ íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ Å‚Å‚ Å‚Å‚
400
200
j(Ć)
0
- 200
0 100 200 300
Ć
7.Objętość komory:
Objętość szkodliwa
xs := 0.002 m
2
ëÅ‚ öÅ‚
D
ìÅ‚ ÷Å‚
Vss := xsÅ" Ä„
4
íÅ‚ Å‚Å‚
2
D
V(Ć) := Vss + x(Ć)Å"Ä„
4
8×10- 4
6×10- 4
V(Ć)
4×10- 4
2×10- 4
0
0 100 200 300
Ć
8.Ciśnienie w komorze:
m m
îÅ‚ îÅ‚ Å‚Å‚Å‚Å‚
Vsk + Vss Vsk + Vss
ïÅ‚ ïÅ‚ śłśł
ëÅ‚ öÅ‚ ëÅ‚ öÅ‚
p(Ć) := if < 180, p1, if ìÅ‚
ïłĆ ïÅ‚p íÅ‚ V(Ć) ÷Å‚ > p2, p2, p1Å"ìÅ‚ V(Ć) ÷Å‚ śłśł
1Å"
ðÅ‚ ðÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ Å‚Å‚ ûÅ‚ûÅ‚
1×106
8×105
6×105
p(Ć)
4×105
2×105
0
0 100 200 300
Ć
9.Temperatura w komorze:
m-1
m
p(Ć)
ëÅ‚ öÅ‚
T(Ć) := T1Å"
ìÅ‚ ÷Å‚
p1
íÅ‚ Å‚Å‚
380
360
T(Ć)
340
320
300
0 100 200 300
Ć
10. Zależność ciśnienia od objetości komory:
1
m
p1
ëÅ‚ öÅ‚
- 4
V2 := + Vss = 1.105 × 10
(V )Å"ìÅ‚ ÷Å‚
sk
p2
íÅ‚ Å‚Å‚
- 5
V12 := V2, V2 + 10 .. Vsk + Vss
m
Vsk + Vss
ëÅ‚ öÅ‚
p12 12 := p1Å"
(V ) ìÅ‚ ÷Å‚
V12
íÅ‚ Å‚Å‚
- 5
V23 := Vss, Vss + 10 .. V2
p23 23 := p2
(V )
1
m
p2
ëÅ‚ öÅ‚
- 4
V4 := Å"Vss = 1.027 × 10
ìÅ‚ ÷Å‚
p1
íÅ‚ Å‚Å‚
- 5
V34 := Vss, Vss + 10 .. V4
m
Vss
ëÅ‚ öÅ‚
p34 34 := p2Å"
(V ) ìÅ‚ ÷Å‚
V34
íÅ‚ Å‚Å‚
- 5
V41 := V4, V4 + 10 .. Vss + Vsk
p41 41 := p1
(V )
1×106
8×105
p12 12
(V )
p23 23 6×105
(V )
p34 34
(V )
p41 41 4×105
(V )
2×105
0
0 2×10- 4 4×10- 4 6×10- 4 8×10- 4
V12, V23, V34, V41
10. Analiza obciążenia:
10.1 Siła działająca na tłok:
2
Fc(Ć) := - p1
(p(Ć) )Ä„Å" D
4
6×103
4×103
Fc(Ć)
2×103
0
0 100 200 300
Ć
2
ëÅ‚ öÅ‚
Fc_max := - p1
(p )Å"ìÅ‚Ä„Å" D ÷Å‚ = 5.569 × 103 N
2
4
íÅ‚ Å‚Å‚
10.2 Siła skierowana prostopadle do cylindra:
ëÅ‚ ëłĆÅ" Ä„ öÅ‚ öÅ‚
sin
ìÅ‚ ÷Å‚
ìÅ‚ ÷Å‚
180
íÅ‚ Å‚Å‚
²(Ć) := asin rÅ"
ìÅ‚ ÷Å‚
l
íÅ‚ Å‚Å‚
N(Ć) := Fc(Ć)Å"tan(²(Ć))
0
- 500
N(Ć)
- 1×103
- 1.5×103
0 100 200 300
Ć
Fc(Ć)
S(Ć) :=
cos(²(Ć))
6×103
4×103
S(Ć)
2×103
0
0 100 200 300
Ć
Obliczenia sworznia tłoka:
Fc_max
3 l = 0.11
Ra := = 2.785 × 10 N
2
Ls := 0.094 m
Fc_maxÅ"Ls
Mgs := = 130.878 NÅ"m
4
6
kgo_c45 := 78Å"10 Pa
3
32Å"Mgs
Ds := = 0.026 m
Ä„Å"kgo_c45
Przyjmuję średnice sworznia D.s=30mm
Vt = 61.921
60
ddd := 280Å" = 16.8
1000