|
||||
Laboratorium Maszynoznawstwa |
||||
temat: pomiar mocy sprężarki tłokowej |
ćwiczenie
3 |
|||
Xxx |
grupa: xxx |
sprawdzający: |
data: |
ocena: |
Budowa Indykatora.
Indykator za pomocą nakrętki 1 mocuje się do rurki wkręconej drugim końcem do otworu w cylindrze badanej maszyny. Dzięki ciśnieniu gazów dopływających otworem 2 tłoczek 4 przesuwa się ku górze w tulejce cylinderka 3 osadzonego w kadłubie 6. Wysokość uniesienia się tłoczka będzie proporcjonalna do ciśnienia równego ugięciu sprężyny 7. Ruch tłoczka za pomocą trzpienia 5 przekazywany jest przekładni dźwigniowej 8, na końcu, której umocowany jest rysik. Bęben obrotowy 9 posiada wewnątrz sprężynę, 10 które powoduje powrót do położenia wyjściowego. Bęben napędzany jest sznurkiem przeprowadzonym przez rolkę 11. Sznurek poleczony z czopem wodzika maszyny lub wałem korbowym. Dzięki temu ruch posuwisto zwrotny tłoka powoduje ruch obrotowo — zwrotny bębna indykatora 9. Wykres na bębnie powstaje ze skojarzenia ruchu rysika wzdłuż osi bębna uzależnionego od s-koku tłoka, a więc od objętości. W ten sposób dla poszczególnych położeń można odczytać z wykresu odpowiadające mu ciśnienie.
Sprężarki - są maszynami roboczymi przeznaczonymi do sprężania różnego rodzaju gazów.
Stosunek ciśnienia na wylocie pt i wlocie ps nazywamy stopniem sprężania:
Różnicę ciśnień Δ p = pt - ps nazywamy sprężem. W zależności od sprężu rozróżniamy następujące rodzaje sprężarek:
wentylatory Δ p = od 1 do1,15 ata
dmuchawy Δ p = od 1,15 do 3 ata
sprężarki właściwe Δ p = od 3 do 2000 ata
ssawy i pompy próżniowe - dające ciśnienie mniejsze od atmosferycznego
Sprężarki ze względu na budowę dzielimy na :
sprężarki wyporowe (objętościowe)
o ruchu posuwisto-zwrotnym tłoka
rotacyjne (element czyny wykonuje ruch obrotowy)
sprężarki przepływowe
promieniowe - o promieniowym kierunku przepływu
osiowe - o osiowym przepływie czynnika
Sprężarki wyporowe charakteryzują się tym, że ssanie, sprężanie i wytłaczanie gazu odbywa się w wyniku zwiększania i zmniejszani przestrzeni roboczej przez poruszający się, jeden lub kilka organów roboczych (tłok, łopatki, śruby).
Sprężarki tłokowe dzielimy na jedno- i wielostopniowe. Jeżeli stopień sprężania ma być większy niż 4 - 5 sprężarkę wykonuje się jako kilkustopniową.
Wykresy pracy sprężarki tłokowej w układzie p - v.
a) wykres teoretyczny b) wykres indykatora
Indykatory. Badanie pracy maszyn tłokowych i obliczanie ich mocy odbywa się na podst. Wykresów zdjętych za pomocą przyrządów zwanych indykatorami.
Planimetr. Jest przyrządem, za pomocą którego można mechanicznie zmierzyć powierzchnię wykresów zawartych między krzywymi. Przy planimetrowaniu należy określić stałą planimetru, tj. stwierdzić, ilu mm2 odpowiada jedna działka na liczniku całkującym.
Moc indykowaną sprężarki obliczamy tłokowej obliczamy ze wzoru:
[kW]
[N/m2]
[m]
[m2]
Sprawność indykowaną obliczamy z zależności:
[%]
Wydajność sprężarki tłokowej obliczamy ze wzoru:
[m3/h]
Dane sprężarki:
Ciśnienie nominalne: 0,0059 [N/m2]
Średnica tłoka: 0,06 [m]
Skok tłoka: 0,0364 [m]
Współczynnik wydajności: 0,7
Dane silnika:
Napięcie zasilające: 220 [V]
Moc znamionowa: 0,8 [kW]
Prędkość obrotowa: 1380 [obr/min]
Indykator:
Typ: 30
Stała sprężyny: 2,04∙10-8 [m∙m2/N]
Wyniki pomiarów i obliczeń.
Lp. |
Wielkość mierzona |
Symbol |
Wymiar |
Wartość |
1. |
Powierzchnia wykresu indykatorowego |
FW |
m2 |
0,0002 |
2. |
Długość wykresu |
LW |
m |
0,055 |
3. |
Średnia wysokość wykresu |
hi |
m |
0,0036 |
4. |
Średnie ciśnienie indykowane |
Pi |
N/m2 |
176470,5882 |
5. |
Moc indykowana |
Ni |
kW |
0,4432 |
6. |
Wydajność |
V |
m3/h |
6,3292 |
7. |
Sprawność indykowana |
η |
% |
55,4 |
A - pow. tłoka [m2]
s - skok tłoka [m]
n - prędkość obrotowa [obr/min]
λ- współczynnik wydajności
Ni - moc indykowana [kW]
Nz - moc znamionowa na wale silnika [kW]
pi - średnie ciśnienie indykowane [N/m2]
hi - średnia wysokość wykresu [m]
fspr - stała sprężyny [m∙m2/N]
FW - powierzchnia wykresu [m2]
LW - długość wykresu [m]
A - powierzchnia czynna tłoka [m2]
D - średnica tłoka [m]