2.測定壓縮機指示功率確定其軸功率錄取活塞式壓縮機的指示圖(或稱示功圖)是反映壓縮機在一個工作循環(huán)中,活塞在每個位置時氣缸內(nèi)氣體壓力變化的曲線。根據(jù)指示圖,就可對壓縮機的工作過程作一系列的分析和計算。例如根據(jù)指示圖面積可計算出缸內(nèi)平均指示壓力、指示功率及氣閥功率損失:根據(jù)吸入線長度可計算出氣缸容積系數(shù)入,;根據(jù)最高和最低壓力,可求出缸內(nèi)實際壓力比;根據(jù)氣體壓力所產(chǎn)生的作用力,可作為動力及強度復(fù)核計算的依據(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,進而根據(jù)這些分析判斷來排除壓縮機某些故障(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指示圖,是研究壓縮機運行工況的一種方法。
指示器(示功器)是錄取指示圖的基本儀器,常用的有機械式、氣電式和電子式。機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與氣缸內(nèi)余隙容積相連通,壓縮氣體進人指示器小氣缸,變化的氣體壓力推動小活塞,克服圓柱彈簧的彈力做往復(fù)運動;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;小卷筒由繩子通過行程縮小器連接到十字頭或曲軸端,從而帶動小卷簡作回轉(zhuǎn)擺動,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;當(dāng)壓縮機轉(zhuǎn)速在750~1500r/min時,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功孔連接,根據(jù)需要可以接管,但接管不宜過長。測功孔應(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轉(zhuǎn)速的影響,一般按壓縮機可能達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%??v坐標(biāo)比例選定后,便可選配彈簧和活塞。此時,為了提高指示器的動力性能,在一些可能的搭配中,應(yīng)該選用剛性最強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,并通過行程縮小器使卷簡得到合適的轉(zhuǎn)動周角。由于壓縮機活塞行程的長度遠大于卷筒周長,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)保證卷簡的轉(zhuǎn)動周角正比于壓縮機活塞的位移。行程縮小器與卷簡之間的傳動繩索的長度不應(yīng)過長,以防止伸長變形而產(chǎn)生誤差。
(3)按指示圖計算指示功率與軸功率
1)指示功率的計算