Уравновешивание

При проектировании компрессоров путем выбора схем расположения кривошипов коленчатого вала и цилиндров, подбора противовесов стремятся обеспечить условия, при которых суммарные силы инерции ∑I_п1; ∑I_п2; ∑I_вр, а также моменты этих сил ∑М_п1; ∑М_п2; ∑М_вр были бы равны нулю. С учетом сил инерции высоких порядков ввиду необходимости значительного усложнения конструкции полное уравновешивание практически неосуществимо.

При равенстве m_п в рядах уравновешивание сил инерции и их моментов для компоновки проектируемого компрессора (рис. 3.13) будет следующим [3]: силы инерции первого порядка и силы инерции неуравновешенных вращающихся масс взаимно уравновешены за счёт симметричного расположения колен вала. Силы инерции второго порядка не уравновешиваются. Моменты от действия этих сил уравновешиваются следующим образом.

Рис. 3.13. Компоновка компрессора

Момент от действия сил инерции первого порядка:

; Нм.

Он может быть уравновешен двумя противовесами с массой приведенной к радиусу кривошипа (рис. 3.14):

; кг.

Рис. 3.14. Уравновешивание вращающихся масс

Момент сил инерции второго порядка равен нулю.

Момент сил инерции неуравновешенных вращающихся масс:

где m_вр – неуравновешенная вращающаяся масса, приведенная к радиусу кривошипа.

где r_щ – радиус инерции щеки (рис. 3.15); r_щ = 0,052 м; m_щ – масса неуравновешенной части щеки.

кг.

Нм.

Рис. 3.15. Схема расчета противовеса

Приведенная масса противовеса, уравновешивающая момент сил инерции неуравновешенных вращающихся масс m^II₀ = m_вра/b, откуда m^II₀ = = 7,58·0,139/0,275 = 3,83 кг.

Полная приведенная масса противовеса m₀ = m^I₀ + m^II₀ = 0,44 + 3,83 = 4,27 кг.

Определяются основные размеры противовеса:

R₁ = 0,0415 м;

R₂ = 0,092 м;

θ_пр = 170°;

радиус инерции противовеса (рис. 3.15):

;