2.測(cè)定壓縮機(jī)指示功率確定其軸功率錄取活塞式壓縮機(jī)的指示圖(或稱示功圖)是反映壓縮機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中,活塞在每個(gè)位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力變化的曲線。根據(jù)指示圖,就可對(duì)壓縮機(jī)的工作過程作一系列的分析和計(jì)算。例如根據(jù)指示圖面積可計(jì)算出缸內(nèi)平均指示壓力、指示功率及氣閥功率損失:根據(jù)吸入線長(zhǎng)度可計(jì)算出氣缸容積系數(shù)入,;根據(jù)最高和最低壓力,可求出缸內(nèi)實(shí)際壓力比;根據(jù)氣體壓力所產(chǎn)生的作用力,可作為動(dòng)力及強(qiáng)度復(fù)核計(jì)算的依據(jù)。另外,在指示圖上還可以分析判斷氣閥、活塞環(huán)、填料函等泄漏情況,吸、排氣過程壓力損失情況,壓縮和膨張過程的熱交換情況等,進(jìn)而根據(jù)這些分析判斷來排除壓縮機(jī)某些故障(見第4章的4-11問答)。由此可見,使用儀器錄取及分析壓縮機(jī)指示圖,是研究壓縮機(jī)運(yùn)行工況的一種方法。
指示器(示功器)是錄取指示圖的基本儀器,常用的有機(jī)械式、氣電式和電子式。機(jī)械式指示器又有螺旋形彈簧指示器和杠桿形彈簧指示器兩種,如圖5-10所示。
(1)指示器工作過程螺旋形彈簧指示器工作時(shí)與氣缸內(nèi)余隙容積相連通,壓縮氣體進(jìn)人指示器小氣缸,變化的氣體壓力推動(dòng)小活塞,克服圓柱彈簧的彈力做往復(fù)運(yùn)動(dòng);彈簧與氣體力間呈良好的線性關(guān)系,調(diào)節(jié)小活塞桿的移動(dòng)范圍,并通過杠桿裝置傳遞給記錄裝置,使記錄筆隨氣體壓力在小卷筒上作上下移動(dòng);小卷筒由繩子通過行程縮小器連接到十字頭或曲軸端,從而帶動(dòng)小卷簡(jiǎn)作回轉(zhuǎn)擺動(dòng),記錄筆即畫出指示圖。這種指示器適用于轉(zhuǎn)速低于600r/min的壓縮機(jī);當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速在750~1500r/min時(shí),應(yīng)選用杠桿形彈簧指示器。
(2)指示器的安裝和使用指示器的三通閥與氣缸的測(cè)功孔連接,根據(jù)需要可以接管,但接管不宜過長(zhǎng)。測(cè)功孔應(yīng)開在氣缸余隙容積內(nèi),不能被活塞或其他零件所遮蓋。
為適應(yīng)各種不同氣體壓力,指示器備有成套不同尺寸的小活塞和不同剛度的彈簧,各型指示器內(nèi)均附有彈簧和活塞直徑選用表,以便選用。表5-20為30型螺旋形彈簧指示器的活塞與彈簧選配表。
活塞與彈簧的選配,應(yīng)按最大氣體壓力并考慮壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的影響,一般按壓縮機(jī)可能達(dá)到的最大氣體壓力選定指示器縱坐標(biāo)比例尺,即表5-20中A行數(shù)字。
在不顯著增大慣性誤差的條件下,盡量利用轉(zhuǎn)筒高度的90%。縱坐標(biāo)比例選定后,便可選配彈簧和活塞。此時(shí),為了提高指示器的動(dòng)力性能,在一些可能的搭配中,應(yīng)該選用剛性最強(qiáng)的彈簧和直徑最大的活塞,這樣指示器的自振頻率被提高了。
指示器小卷筒由主軸或十字頭來驅(qū)動(dòng),并通過行程縮小器使卷簡(jiǎn)得到合適的轉(zhuǎn)動(dòng)周角。由于壓縮機(jī)活塞行程的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于卷筒周長(zhǎng),因此要安裝行程縮小器。常用的有滾子行程縮小器,選擇可換滑輪的直徑,便可得到不同橫坐標(biāo)的指示圖。
行程縮小器應(yīng)保證卷簡(jiǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)周角正比于壓縮機(jī)活塞的位移。行程縮小器與卷簡(jiǎn)之間的傳動(dòng)繩索的長(zhǎng)度不應(yīng)過長(zhǎng),以防止伸長(zhǎng)變形而產(chǎn)生誤差。
(3)按指示圖計(jì)算指示功率與軸功率
1)指示功率的計(jì)算