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空压机百科
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往复式泵与压缩机的作用原理
添加时间:2018-01-08

活塞可以用不同的方法驱动,例如可用压缩机通过曲柄连杆机构、曲柄滑块机构或凸轮机构等驱动,也可以用其他流体(如高压蒸 汽、压缩空气、高压液体等) 推动。

这里以图示的应用最为普遍的曲柄连杆机构驱动 活塞往复运动的泵和压缩机为例,说明其工作原理。

缸体上装有流体进气阀和排出阀。由曲柄连杆机构驱动的活塞向右侧(轴 侧) 运动时,排出阀处在关闭状态,吸入阀自动打开将流体吸入缸内;

当活塞向左侧(盖 侧) 移动时,缸内流体压力升高,吸人阀处在关闭状态,排出阀则在缸内流体压力高于排出 阀后的压力时自动打开,流体通过排出阀排出。

这样,缸内流体从开始吸人到排出,完成了 个工作循环,被送到排出管路中去。随着曲柄OA 的旋转,活塞往复运动周而复始地进行,往复活寨机构就不断地把低压流体压送到高压区域。

在往复泵的工程领域,通常把压送流体的液体缸、活塞(柱寨)、吸入阀和排出阀等部 件组成的系统称为液力端; 把曲轴、连杆、十字头等部件组成的系统称为传动端。

压缩机活塞

1.活塞往复运动的位移x 与曲柄转角0的关系

通常取坐标系的位置与方向所示,设r 为曲柄半径。

当工=0时,活塞所处的位置称为外止点; x =2r 时,活塞所处的位置称为内止点。

内外止点之间的距离称为活塞行程,用s表示,显然有s =2r。

按照图所示的几何关系,B点的位移(即活塞的位移) x 为P连杆摆角,它是连杆杆体中心线与气缸中心线的夹角。

由于p是0的函数,故活塞位移x 可表示为式中h一一曲柄连杆比,A =r/L。

如果把式中按二项式定理展开成级数,略去级数中的平方项以后的高次。

2.活塞速度和加速度

将式(13) 对时间t求- 一阶导数和二阶导数,可得到活塞运动速度UP 和加速度 w一曲轴旋转角速度(1/s)。

一般认为往复式泵和压缩机中曲轴的旋转是等速的, 式中故有w= mn/30,m 为曲轴每分钟转数(r/min)。

式(1-3) 相对于式(1-2),位移x的最大误差发生在0: 90时,当h=1/5时,误差为 1%; 当入=1/4时,误差为2%;

3.往复式泵和压缩机的动力学特性

在往复式泵和压缩机的工作过程中,其作用力的类型、力的作用方式、作用力变化的规 律基本上都是相同的。

两类机器的往复惯性力、往复惯性力矩、旋转惯性力、旋转惯性力矩 以及曲轴转矩分析方法和平衡手段都是完全一样的。

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