Жирицкий Г.С. Паровые машины

Подождите немного. Документ загружается.

ь\

3-29

]

Реверэшвньсе

прсово0ьс

су0овьсх

ма1|][!н

с о 0 н

цм

€ !1,€ |!т

| к0,;1!

€равнивая

формулы

(3_25)

(3_26),

находи}1:

Рз|пА

_',*'

соз

:,\#

*вч,

откуда

Р2

(:)'+(,,'#*чч)';

@ть'*

(3-2в)

Фтсхода

ясно'

что

является

диагональ1о

параллелогрй[ма,

построенного

на

двух

вза-

имно

перпендикулярнь]х

эксцентриситетах

1б,]

(3-2т)

{вА-;+-:

'-,;

|зу

Р{екоторые

свойства

разобранного

:!{еха-

низма

вь1яспяются

и3

3олот:тиковой

диаграммь]'

приведенной

из

фиг.

3-!01.

Ёа ней построеньт

золотниковые

окруя(ност:,\

для

фиктивнь:х

эксцентриситетов

8 3,и

Ф3''.

1олФ){€Ё1|{

(!!.;-

во1:[ипа

обозначень1вначале

впуска

оА

(оА'),

мо1}{ент

отсечки

ов

(ов')

в начале вь1пуска

ос(ос'),

начале

ёясатия

Ф|(Ф2,).

"|\ри

умень1це!1и}{

эксцентриситета

сн|рке|1иц

степени ||аполнения

увелачивак)тся

(как

у|

кулиснь1х

механизмах)

опере)|(ен!'е

впуска'

опере)кение

вь|пуска

степень

сясатия.

[]ен-

нь:м

свойством

механизма

является

то,

что

линейпое

опере)кение

впуска $1

при

всех }]а-

грузках

остается

постоянньтм.

Фтметим'

что

разобраг:ное

заклинение

экс_

центр1{ка (на

180"

по

отно1пению

кр.ивотпитпу)

Фиг.

3_101.

3олс:тниковая

диаграмма

механи3}|а

одним

э|{сце1-|триком

пря'1{олинейной

кулг:сой.

соотв.етствует

внутрен|{,е],{у

впуску.

|1ри

внетп_

Ё;ем

подводе

пара

,направления

эксцентри}(а

крив'о,1п}{1па

дол}кнь1

совпадать.

9да'чньтми

видоизменеЁтиями

этого

привода

являются

1у{'еха,низмь1'

кото'рь1х

кулиса

заме-

нена

11]арнирнь{м

'подвесом

точки,4

(фттг'

3-99).

|1ри

этошт

точка

подвеса

эксцентрикБвоЁд

тяги

раопола'гается

или

ме)кду вало\4

},1а'1]]иньт

зо_

л|от'никовой

тяго'й (как

гта

фиг.

3_99),

или

вь!_

носится

нар'ух(у.

€х9пл1 1перво,го

вар'иа1нта

приведена

на

фиг.

3-102.

первому

рьтнагу

6.4

подве1пена

эксцентриковая

тяга'

так что

точка

3десь

перем'ещается

не

по

прямой,

как

п'{еха]ни3ме

0ереёншй

-^2

Фиг.

3-102.

(хема

реверсивного

механи3ма

одни1!|

эксце1{тр['|ко1\{

и переводнь!м

рь|чаго}1

ме}кду

валом }1а1ц!!нь| !|

3олотниковой

тягор].

тп1 п,

г*и

|-*-|9'|'

Фиг.

3-100'

(ривая

ни3ма

по схеме

вер|цин

меха-

фиг.

3-99.

3а0нцй

"'у'-\-

,,,'''!

,,,,

!/,

154

1арораспре0е.оенне

в паровь!х

ма[ццнах

[разд.

по

схеме_фиг.

3_99,

по

дуге

круга

АА1

из

точки

|1ри

в,не1шнем

подводе

пара направле-

ния

криво1пипа

эксцентрика

с,овпала:от.

Ёу-

мерац1я

точек

на эллиптгтческот?

траектории

точки

соответству9т

нумерации

на экс}{ентри-

ковой

окру:*(ности. (риБая

вер[шин

1!1ё[?+Ё14;3й3

метод

ее

постРоения

такие

8ё,

как

для

первого

-из

рассм0тр;8Ё|!{Б1*

приводов.

Рев,ер'сивньтй

механта3м

одним эксцентри-

ком

переводнь1м

рь]чагюм

ме}кду

валом

ма_

шинь|

золотнико,вой

тягой

отличается

просто-

той

конструкции.

нем

ус11ранено

сколь)кение

камня

в кулисе'-сколь)*(е|1ия'

свя3аЁЁ0|0

износом.

(роме

того,

кр,иви3на

т|раектори!т

точки

способствует

вьтравн,иванию

на!полне-

ний

в обеих

полостях

цилиндра.

Ёа

фиг.

3-103

показана

судовая

м,а'1п|ина

лриводом

по

схеме

фиг.

3-1о2.

[енто

вала

обоз'начен

а,

центр

эксцет1трик

ь,'

"',{'

подвеса

экоцентриковой

т\гу|

с,

рьгтах(ная

передача

золотнищ

ёе|97

(рьтиаг

е[9

не

является

необходимь1м

вв,еден

связи

при_

мен'ени,ем

золотни!{а

внутренним

впуском),

центр

переводного

ва-

Р,

переводной

рьгнаг

Ё;.

&1ехат-тизм

показан

поло)кении

для

вращения

вала

по

часовой

стрелке.

9братное

направление

вРат1{ения

до'стигаетс9

:п8!,ё€т8ЁФв_

кой

переводно,го

рь1ча'га

в поло-

>кение

Ё!,.

&30.

кулиснь|й

мвхАни3м

пАРово3нь|х

мАшин

1{резвьтнайно

распростране[{

парово3т{ых

ма1ши!{ах

кулисньтй

механизм'

схема

которого

поиве_

депа на

фиг.

3-104.

Б этой

ме-

ханизме

так

х(е'

как

описан-

нь!х

предыд}{цем

параграфе,

имеется

лит|ть

один

эксцевтрик'

однако

двих(ение

3олотника

_управляется

не

только

эксцен-

триком'

но

и криво|11ипом

ма_

1{!;!нь|'

которь:й

моя(но

рассма-

тривать'

как

второй

эксцентоик.

|{-улиса

Аовс0

(фи..

3-|64,а),

подве[шенная

точке

в,

приво-

д|!тся

колебательное

двш{(ение

от

эксцентрика

Ф3,_Р

углом

опер€'{ения'

равны}1_

ср

(иногла

9-0).

1ягой

2'[,

качания

ку_

лись[

передаются

точке

|/^

на

рычаге

(маятнике)

м1у,

"с'е_

довательно'

золотнику.

|1оло_

}кение

кулиспого

камня

оо

кулисе

устанавливается

переводным

рь{чагом

йтно

из

6улки

матпиниста.

8сли кайень

находится

ме){(ду

точками

Ао

в,

ма1пина

имеет

одно

направление

вращения'

если

камень

на_

ходится.ме}|(ду

точками

и €,-противопо_

ло)кное

(в

последнем

случае

дв_-их<ению

точки

7{0

вправо'

например'

соответствует

двих(ение

точки

влево).

ползуном

ма1пи|{ь|

я{естко

свя3ан

поводок

.г' которь|й

при вРащении

криво1пипа

Ф&-

вь|зь1вает

при

посредстве

серьги

Р|{/

качание

маятника

[х/|?

вокруг

мгновённого

центр;

у;.

1аким

образом,

}о,тка

. йе'

3олот-

ник

дви>*(утся

под

совместнь!м

действием

экс-

центрика

}т

криво:ципа

исследуем

ках(дое

из

этих

двит<ений

от_

*:*:'."""'

^предполагая

для

упрощепия,

что

точки

Ао,

|,,

['{,

|/,

и \|

двй::кутс,

по

гори-

зонтальньтм

прямь|м

л!,!ниям.

д|ри''.|цатуне

бесконечно

больп:ой

длины

точка

уу

находится

в своем

сР€днем

поло)ке-

8а0

с6ох9

(ере!о0ной

}

Фиг.

3-103.

€уловая

ма|ци}{а

реверсивным

механи3моп!

по

схеме

фиг.

3_102.

3-30)

(с1лст'сньсй

механц3м

парово3нь[х

машцн

155

"_г**

4р;_|г

р !

"р

уу"

-я-{

{!'у

1|'

|у

(эоо

Р/о

б)

г1

Фрлг.

3_104.

€хема

кулисного

нии

|уо

при

вертикальвом

полоя(ении

крввотшипа.

||ри

повороте

криво1шипа

п'з

мертвого

полох(ения

на произвольнь:й

угол

откдо[1ение

точки

1у

от

среднего поло_

'(ев|{я

Ёэ:[о[т:Фтп:(

соз

(фиг.

3-104,ф.

1акое

перемещение

мох(}{о

бьтло бьт

полу_

чить

от

эксцентрпка

эксцентриситетом ,? и

углом

опере)кенпя

270о (фиг.

3_104,с).

1!!ехант{3ма

паровозньтх

ма1цин.

|[ри_

смещении

точки

1'){

на велвчину

ь2

точка

А/

дви:кется

обратном

направлеяии,

и ее

смещение

от

среднего

поло)кения

с'.:1|(

соз а, (3-2$)

где

с1

А €э_длинь1

плеч

маятнпка

['{|][/.

|[оэтому

двих(ение

точки

}{'под

действием

кривотшипа

мо:т<но

рассматривать'

как

дв|1_

}кенпе

от эксцентрика

с эксцентриситетом

г,

-'*

п'

углом

опере}(ения

8':90'

(угол

о.)

1арораспре0еленце

в паровь|х

.1,!.а!!!цнах

[;}азА.

ряется

отрезком

9п:Р5;пс'

горизонталь_

ном

направлении

отрезком А6А':ф

з!п

смещение

точки

|Р'-

а'

.*т

5'п

с.

Ба

ту

)|(е вели

аля, |!точка

%:т'';}туъ?1

"ъ:{,?,"";

(3-30)

€ледовательно,

смещение

точки

под

действием

эксцентрика

мох(но

рассматривать

происходящим

под

действием

фйктивного

экс-

це!{триситета

г':7

?.'.

углом

опере)ке-

ния

€хема

перемещений

маятника

пб:<азана

:*а

фиг.

3-]05.

||унктиром--

пока3ано

условное

поло)кение

:}1аятника

1{/'|'/'

лрп

сдвиге

ползуна

на ве.,|и-

нину

ё',

но

при

безлейств_ую-щем

эксцентрико-

о-кулисном

механи

зме.

|(/,

[х/,'

представ

ляет

со_

бою

истинное

полох(ение

маятн[!ка

при

одно-

временном

действии

ползуна

(кр-и-воп:ипа)

эксцентрика'

смещающего

тонку

-7'

на

велп_

чину

:'.

€уммарное

перемещение"точк"

й,,

аснейи3олотника

с_

'-'

\ 2,

_[-

Б2

г'

в!п а*

гэсо$

пере;\|е!цений

маятника.

ёт

]_т--

Фиг.3_]06.

опере}(ения

на

180о

отличается

от

вы1шеука_

3а1{ного

для

точки

|(/

свяэп

изменением

направления

двия(ения точки

,А/

по

сравнению

тонкой

Р).

!-]оло:ким

теперь

точку

неподвп>ктхой

рассмотрим

перемещенпе

точки

т!

под

дейст_

в}1ем

эксцентрика

углом

оперех(ен[тя (-

ч).

(-/т

механизма

требуется,

нтобь|

при

обойх

мертвь!х

полох(ениях

пор1шня

кулиса

находи_

лась

одном

том

){(е

полох{ении.

3то воз-

мо)|(но в

случае

зак.1инения

эксцентрика

под

углом

опере){(енпя

(_ч)-так,

нтобь[

направ-

ленпе

эксцентди_ситета

@3.

6ьхло

перпендику_

,тярно

апнпп

ФА..

/{аксиь:альньтё

размахи

.тонки

.4'

в гори-

3онтальном

направленип,

очевидно'

рав}{ьт

*ь,

точки

(камня)

;

#т.

|}ри

повороте

ва.]а

на

уго.1

с (фпг.

3-1о4,б)

смещение

точки

А,

ъ:ап{ав.тенттй^

ФА'

пз#е-

Фиг.

3-107.

(онтркриво|цип

паровозной

ма:циньл.

нрттвошипный

палец;

контркривошип.

3-30;

|(улшсьсьсй

л[ех{]нц3м парово3нь[х ма|ь'[цн

'='

[о

аналогии с

дока3ательством'

приведен-

нь1м

в предь|дущем параграфе'

мох(но пока-

зать,

что сдвигп золот1{ика происходят

под

действием

фиктивного

9ксцентрпка'

величина

эксцентрисптета

/о

угол

оперех(ения

8о-

которого графинеск]1

определяются

геометри-

ческим

сложе1{ием

эксцентриситетов:

г' с

уг-

лом

опере)кения

3: :0

г2 с

угл0м

опере)ке-

ния

0,.:90о

(ф"г.

3-106).

9чевидно

|ста

'е

\" !_(''о

[гтйт/

-:_['к;

;

(3-31)

?: ?] |

.',

,р.

(3-32)

сэаР

3ксцентрик г,

обладает

неизмен[]ь|ми эксцент-

риситетом

углом

оперФ|(ения.

|1ри

мертвом

положении

криво1шипа сдвиг

золотника

и3 среднего

поло}(ення

равев

всей

величине

,'=*'? (кулиса

пр}т

этом

яаходится

среднем

полох(ении, и

обусловливаемьтй

ею

сдвиг

золотника

этот

момент

равен

нулю).

?ак

как

этот сдвиг

дол,кен

равняться

е*с: ($

3-1),

то

линейное

опере)кение

впуска

я,:}

(_е:сопз1.

1ат<:тпт,о'бразошт, эксцентр!.!к

определяет

велич,ину

линей,но'го опере)кения

впуска

(по-

стоянну}о

при

л:обом по.}!о)1(енр1и

кулисно'го

камня)

и на3ь|вается

э кцс

|{'е нтр

1{ ко

@;||

ё:! е

)к

н и

я.

3ксшентри(

[[4ё€т

пер,емен'ную'вел,и'чину

эксцентри,ситета,

зависящу1о от полох(ения

т{амня .}

(пленяется

величина

отре3ка

а)

на'

3ь1вается эксцентр

ик0п1

отсечки.

}4з

ф::г.

3-106 ясно'

что при

}13]\{€Ё8ЁР1Р1

/':

!е3}льти!}тощий фиктивньтй

эксщонтрисР1т€!

/"6

образует

п;!{[4Ф)1{{.н€йную

кривую

верш1ин'

что

так)ке

подтвер)кдает

не|{3п,1ечность

лин'ейного

опере)кения в|пуска.

(огда

кулисньтй ка!у[ет{ь

со,вмещается

точ-

кой 6 (фиг.

3-104),

эксцентр!]ситет

€13ЁФБ141-

ся

Равнь|м

|нулю'

и золо'тник

открь]вает

окно

ли'1пь

на величину линейного опере)кения

впус-

ка.

Рсли а

сделать

отри1{ательнь1м, т.

е. поме-

стить

ка.мень

ме}кду 1очкамрт

€,

'[$

(т

отрицателен }'

на

фиг.

3-106

дол)кен

бьтть

от-

ло}кен

внив.

Б это,м

слщае

п,{еняется

направ.пе-

ние

вращения.

!Фиг.

3_108.

(улиса

гтаровоза Ф!.

цапфа;

2_ хвостоваая

часть; 3

кап1е1{ь.

Рассьлотренная схема

относится

3олотнику

,вне1шг1!1м

впус!(оп,1.

|{ри

в,нутреннем впус|(е

точка

]'{' на

пдаятнике

располага,ется

йе8д1т

19ч-

кам.и | и

$/'

Б,па1ро'воз1{ь1х

ш1атпи{{ах

эксцент!и(

вь1;|]Ф"т1-

г1яется обьтч'н,о

в!1де

та'к

на3ь1ваемого

контр-

криво1пипа'

наса)кенного,на

крт{во1шипньтй

па-

лец

(фиг.

3-107'1 так, чго'бьт

вь|дерх(ать

экс-

центриситет

угол

3аклинения

Фбщий

ьу|д механизма

в конструктив'ном

его

вь]:полнени!т

'показан

на

фтаг.

8-1.

'(онструкшия

кулись|

пар'овоза

Фд

пр,иве_

дена

г1а

фиг.

3_108.

[апфами

1 кулиса

поА-

ве1шивается к

паровФ,3}{Фй

раме;

хвост'

со-

единяется с эксцент1риковой

тягой;

ка'мень

п,еремет!1ается

прорезе

кулись|.

|{олробвое

исслецование

этого ш1'еханизма

(с

постр,оенгте*п траекторий'отдельнь1х

точе1(

и вьгбором

размеров)

дается

курсах

паро-

воз'ов

[л.

и \7].

,'-{/р;:{

]58

1арораспре0елентле

в паровь!х

ма1!)цнах

[;}азд.

,з-31.

гидРАвличвскии

пРивод

оРгАЁ|ов

пАРоРАспРЁдвлвнр!я

|1ри

попто,щи

гидравлического

привода

оо-

:-1ч9?

парораспределения

мо>кно

изб!;кат;

.;ь-

м03дкого

слох<но,го

рь|'ча]кного

п4еханизма

и-цобиться

,бьтстрого

в то

}ке

время

а;'д;й:

н'о,го

дви)кения

}(папанов

илу{

3ойотни]<ов'

способству}о1ц€го

полноте

индикатор

ной

диа-

граммь|.

€хема

одно'го

из-гидропри'в,одов

примени_

тельно

паровознот!

п[агшйне

'с

клапаннь!м

,'р3Р.1::!_еделением

пот(азана

на

фиг.

з':бэ.

эксце|{трико1[

на

ве4ущей

оси паровоза

пр,иводятся

два

золотнртйа

1',',"

для

'д{:_11.'"'

лругой

для

.'т,ус^н,тх

''.,'"'й;.

[1вухцилиндрову}о

ма1пину

Ёаро.воза

обслух<1-

вают

два

комплекта

таких

золо}нико',

;;;';;;_

т".

по:перечного

разреза

,по

золотн

икам.

]у1асло

под

давлением

через

окна

3Ф,]1Ф|_

гиховой

втулке

и через

ойа-

.''*""**

Ё{ап|)ав'1яется

по

трубке

т<

впуск"'*у

й'Ё'-

щроизводя-

да'вление

на-

лор,1т]ень

сер_

::,уот0ра

о'ткрьтвает

клапан.

}1аЁсимальньтй

подъем (.],{8:!3Ё3

ограничивается

окно,м

ци-

{*"др.

сервомотора'

кото,ро'е

открь|вается

пор1шнем

дает

возмо)к'ность

штаслу

сливать-

ся

по

трубе

6ак

1(отд3

пРи

дви>кении

золотника

со'общение

2\'_"

прекращается'

давление

тру6ке

падает

клапан

закрьтва,ется

под

давление]|1

'.р+^-("

других

консщукц|{ях

пруйинот?).

]

ак

как

насос

для

подачи

птаёла

начинает

ра6отать

ли1пь

при

двих{ений

паровоза'

то

для

пуска

ма'1пинь[

ход

предус\,1отрен

пусковой

бач,о,к

,из

которого

п{асло'

подается

золо'т_

никам

по

трубке

под

давлением

пара

на

,"1#^РР

:,оверхность

пор1шня

ц'линдр!

изменени,е

с.гепени

наполнения

}!а]пиньт

осу_

ществляется..рьгчаго,м

которьтй

при

по,мощи

зуо1]атой

рейки

поворачивает

зол,отйики

1 во-

круг

их

оси.

]ак

как

окна 2

имеют

кось|е

отсечнь]е

кр,о!4ки

(как

на

фиг.

3-45)

то

,при

по-

во,р,оте

золотника

меняется

расстояние

ме}кду

этим'}{

кромка}1и'

следователь1{о'

степень

наполн'ения.

Реверсирование

ма1пит.тьт

прои3водится

дру-

гим

рь]чагом'

'поворачивающи}д

крань1'

12,

й-

тор,ь]е

Ё&|['!аБ.т19}6т

масло

кпапа]йам

то,й

или

инои

полости

цилиндра.

Бся

с'истема

!п'о'стояЁЁФ

3а:|]Ф.||нена

маслом.

}течт<а

по'следнего

пополняется

из оачйа

,е_

рез..обратньте

кла;паньт

13,

так)!{е

чере3

обрат_

ньтй

кла,пан

на пусковом

6ачке

.||,о'стоинствами

о,писанг1ого

механи3ма

яв_

ляготся:

Фиг.

1-золотттнкв:2п

/_труба]

3.:'!у.,

4_тру6ка

для

п0д.вода

масла

впускно^1у

6ак

для'м1сй'{-:{!!*Ё}"я

бачок

маслой;

то

_'.',!{!!"'{|}1;"т/;-йч

#;#})9__}3Ё"н:ът*:;:!'т:,"'

3-321

8ьсбор

т1],па

сцстемь[

парораспре0еленця

159

а) возмо;кность

работать

с очень

}!,1аль1}у1и

степеня,!11и

на(п,олнения (2,5оь,

наприплер)

при

полность1о

открь]том в|пускном

клапане;

'б)

м,инимальнь1е

потери на

!россе"'тирова-

ние

пара

при

впуске вследствие

больтпой

ско-

рости

подъема и

посадки

!0!апанов и

не3ависи-

мости

вь1соть1

п'одъема

от

степени

напо.пнения;

в)

возшто'>кность

изм'енения

при

!Регул'ир,ова-

нии

ма1шиньт любьтх

моментов парораспреде_

ления.

|идравлин'есктай

прив0д

органо'в парорас_

п'ределения 1пиро'кого

раш1ространения

пока

не

получил.

Бго

применен'ие

для

судовь!х и

паро-

во,знь1х

ма1ши}{' а

так}ке

для

бьтстро'ходньтх

стац|{о'наРнь1х

ма1пи'1{ надо

считать

целесоо'б-

разньтм.

3-32.

вь|БоР

типА и систвмь|

пАРоРАспРвдвлвния

|1ри

рассмотрении

ра3личнь1х

]та|{Ф:Б органов

парораспределения

ра3личнь1х

систем

распре_

делительнь1х

механизмов

давалась

оценка

ка)к-

дого

и3 них.

Резюмируя

сказа1нное'

следует

приз,нать,

что

наиболее

совер1пеннь|м!|

точ.ки

3р'ения

обеспечения

экономичной

(по

расходу

пара)

работьт

а;1ш1тнь|

являются систе,мь1

парор

аспре-

деления

1{л

апа(нами

пор

!шневь!ми

3оло|тника

м }1

с клапаннь1м'и

механи'3ма,м,и.

3ти

системь1 пар,ораспредепения:

1) осушествлятот

'раздельньте

каналь|

для

в:г|}€(?

пара

цилиндр

д"у[я

вь!пуска пара;

2) обу-словливатот

небольтпуто

величину

вредного

п|ространства;

поз:волятот

работать

с маль1'м!1

степенями

наполнения;

допуска}от

применен,ие

количественного

регулирован|ия

не3ависимь1м

друг

от

друга

управлением,отдельнь|м'и

м:0ментами

парорас-

преде.]1ения;

5) обусловливают

незначительное

дроссели-

Рова!ние

пара

в период

впуска

особенно

в6ли-

зи

момента о1сечки;

работают

€ й;]{'1{]{]у1?льными

утечками+

пара;

допускают

пр,им,енение

вь!с,о,копере!гр,е-

того

шара.

(лапань!

п,Ф|;|]!,невьте

золотц||к'!4

с к.]1апан-

}{ь1ми

меха'}тиз|м

а ми

почти

авн0ценньт.

|1ослед-

ние пр'едпо1тт1ительнее

применять

бьтстроход-

ных

ма|1шинах

для

из,бех<а|ния

удара

при

посад-

ке к.,1апана.

-]4з

механивмов

для

п|ри|вод2 [013!13;Ё!\в

или

зол,0тт]иков'более

шелесообр

аз1{ь1

принудитель-

нь1е' гарантирующие

т0чг1ость

осуществле-

ния

намеченнь1х

}1о}1енто'в парораспр,еделе,н|ия

р,сце,нь{х

механи3мах-время паден!ия кла-

пана

зависит

0т тр,ения

частях

механи3п{а).

!ля

бьтстроходнь1х

ма1пин

наилуч1пим&т1 яв-

ля}отся

рьгчах(нь1е

механизмьт

(на,пример,

по

тр{пу'

показанному

на

фиг.

3-в4),

кото,рьтх

принудительность

парораспределения не мо_

х{ет

нару1паться

заедание}{

частей

меха!{изма

или

силами

!1'н€!1{1{;Р1

(в

:т{еканР]зме

кача!о_

щими.ся

кулаками'

на]пример'

мо,)кет происхо_

дить

3ависан!]е

п0днять]х

клапанов.).

связи

с и3ло)кеннь1]{

стационарнь]е

ма!ш}]-

нь:

больтшой

и с]редней

мощности

строятся

по'-

ти

исклю|чительно

кл ап

аннь]м

п ар о1р

аоп!ределе-

нием

(насто.

заменой

клапано'Ё

п^ор(шневьтми

золотникамгт).

судо!вь1х

локойобильньтх

]!!а,1пинах

эти

механ11змь|

приш1ечяются

ре}ке}

в пар,овознь1х_в

виде

исключ'ения.

|1ор:ш,невьте

золотники

простьтм

эксцент-

риковь1м

п,риводом

несколько

}_ступают

к.па-

панньт},1

механизмам

из-за

больтшей

ве..[1ичи'нь!

вредного

пр'остранства'

]нера3дельности

впуск_

нь1х

вь{пус!(ньтх

каналов

цилиндре

боль-

1ших

1пот9рь

о'т

дросс,елирования при

впус,ке

осо,бенности

при маль1х

степенях

на'полнения.

Фднако

:|т|Ф€тота

устройства

надех(ность

ра1б0ть1

заставля,ют

вьтб:ирать

прость1е

пор,|]]не_

вьте

зол,отник14

в качестве

ор.гана ларораспре-

деления

мелких

стацио,нарнь1х

'}4а1пин

(в

осо_

б енн,ости

бь:строходньтх),

локомотбил

ей,

судовьтх

ма1шин

и в осо1бенности-паровознь1х

ма|]]ин.

стационарнь{х

и локомо6:й.[{Б|Б1х

ма1п'инах

пцрштневой

3ФйФ[Ё,!1(

управляется

чаще

всего

[.т1Ф€(Р1:1ъ{

егулятцром'

изменяющим

эксце]_}тр

и_

ситет

угол

о1пере}кения

эксцентрика'

судо_

вь]х

па1ро'во3,нь]х

ма1пинах

реверсивнь{ми

механизмами.

Аля

судо'вь]х

ма,1пин

_наи'более

р,а]сп'р,о]странень1

механизмь1

по типу

фиг.

3-1

02'

для

паровознь1х-по

схеме

фиг.

3-104.

|1лоские

ко!робчать{е

дБойньте

золотники

современньтх

ма1цинах

почти

не

применя!от_

ся.

[илиндрические

двой'ньте

3;@.|{Фт1 }1']{(}1,встре-

!1а}отся

стационарньтх

ма1пинах

(п,реттмушдест_

венно-вершикальньтх);

па,р,орас1пределениФ

этими золотника1!11{

связано

с бёльтп,ими

поте_

рями'

чем

распределение

1!'1а1панами'

но оно

несколько проще

детпевле.

$правление

вь1пуском

|при

помощи

[Ф!т1цд9-

(гп1}ямотот{ньте

ма,п:иньт)

целесообразно

ста-

ционар1нь1х, л,о'комобильнь1х

и судовь1х ма1пи-

нах,

работающих

на конденсацию. Ёа

парово_

3ах

прям,оточнь1е

ма1шинь1

распростра'нения

не

получили.

Р1ногда

вптск

вь1пуск

управляется ра3личными

3олот|{иками

ра3дельными

каналами в

цилиндре.

23*

РА3двл

чвтввРть|й

динАмикА

пАРовой

мАшинь|

ф1.

силь|,

двйствующив в шАтунно'

кРивошипном

мвхАни3]у1в

пор1цню

ма]'цинь1

прило)кена

сила Р

(фиг.

4-1),

которая

перелается

пол3уну в точ_

ке

А. 5десь

эту

с'тлу

мо}кно

разло}кить

па

две

составляющие:

на

силу А/,

перпендцку-

лярную

осн ма1пинь!'

на

силу

направ-

лен]|-ую

вдоль

1шатуна.

Аз

фиг.

4-1

следует:

€ила А/,

прило)|(енная

ползуну'

вызь|вает

давление

на

параллели

ма1пиньл.

Ёа величину

этой

силы ну]|шо

рассчить|вать

опорную

по_

верхность

ползуна

тем'

чтобы

удельное

давление на

параллели

не превь![ша.,]о

2-3

ка|сл2.

|-!еренесем

силу 5

в точку

разло>кпм

ее на

две

составляющне:

одну_направленную

по касательттой

точке

@йла

дру.ую_

перпендикул1Рную

к яей,

направленную

по

криво1шипу

во (снла

к).

€ила

[. (тангенциаль1тая)

является

двия(у_

|цей

снлой

ма1шинь1'

она вращает

кривотшйп

11'

вал.

1ак

как

.5вк

=а+

р,

то

?.:5в!п(а-]_Р):$з;п(с

* Р).

(4_1)

!ви>кушая

сила из!1е}|яется'

таким

обра_

3ом' в

завис!{мости

от

угла

поворота коиво_

1пи[1а_:_

она

равна

нулю при а:0

пр[{

а_

..-

180';

она

достигает

максимума

при

90"

270о.

Бсли

развер(нуть

окрух{ность вращен!1я

криво1пипа

в в!1де

;прямой

лцнии'

дел,енияш1и

от 0

до

360"

отл0)кить

по

о|рдинатам

соот_

в,етствую'щие

в'еличинь|

окру)кньтх

сил,

то

п,о_

лучим

показанную

на

ф,иг.

4-2

кривую

танген-

циальнь1х

усилий|'

(читая

на|гру3ку

}{а1шиньт

за время

одного'

оборота

по,стоянной,

мо}кно

тангенциальную

сг:лу

рабонего

с'0пр,отивлония

на'

этой

диаграм-

ме

изобра3ить

прямо'й

линией.

Ё{а протя}кении

горизо,нтально

за!птрихованнь{х

участков

оила

сопро'тивления

|превь11пает

дви)кущу'о,силу;

на

участках'

вёртикально

3а1птрихо,ваннь|х'

лолу-

!1ается

избьтток

двих<ущей

силь].

[{лощадь

диаграм|мь1

та'нгенциальньтх

уси_

лгтй пр'едставляет

собой

ра6оту

двих<ущеЁ1

си_

ль{

3а один

о'бор'от.

Фна

ра,вна

работе

сил со-

противления,

измеряемой

пло'щадью

пря,мо-

угольЁ1ика;

поэтому

сумма

поло)китель,ньтх

площадок

на

фиг'

4-2

равна

сумме

отрищатель_

нь1х

пл,ощадок.

9гловая

скорость

вРащения в течени,е

оАно-

го

оборота

непостоянна

и колеблется

от

неко_

торого

мини]ш1ума

до

мат<симума.

|1олох<им,

что

угл,0вая

скор0сть

точт<е

.А:

равна

о,.

Ёа

участке

АуА,

дви,х(ущая

'е|1ла

пр'евь11шает

силу сопроти!вления'

криво1пип

пр

и-

обретает

некоторое

ускорение'

уве.]]ичив'ающее

угловуто

скорость

до

тех пор'

пока

двих(ущая

сила

не

сравня,ется

нагрузкой.

|[оэтому

точке А,

утловая

скорость

*э}0:.

Ёа протяжении

отрезка

А'А,

получится

обратное

явление:

дви)ку1|{ая

сйла

мень1ше

3десь

пока

не

учтена

во3можность

появления

отрицательнь|х

тангенциальнь!х

усилий.

с-

со$

фиг.

4-1.

(илы,

действую{цие

1т

\'н

1{о_криво1ципном

механ}1зме.

4-21

€цльс

!|нер[|[1ц

161

нагрузки,

угловая

скорость

убьтвает

и в точ_

ке

.4.

Фз

(

Ф:.

Фбозначим

через

работу,

изобра>каемую

наибольц:ей

из

за1штрихован1!ых избь:точных

(положительных

||!1|1

отрицательньтх)

площа-

дей

диаграммьт'

чере3 ../-момент инерции

вращаюц1ихся

масс.

||олагая,

что

избыток

работь:

идет на при_

ращение

х<ивой

силы ли|пь

вращающихся

масс'

найдем:

-"'*"-

-1,,,

:0,

(4-2)

|Аё

Ф.цакс

Ф',"_{аксимальное

минималь-

ное

значения

угловой

скорости

на

данном

участке

пути

криво1шипа.

$равнени'е (4-2)

является

'основ,ньтм

при

расчете

1\4?*Ф'8}'1!(?:

так

как

главная часть вра-

ща!ощихся

масс

м,о>к,ет

бьтть о,тн'есена

оболу

маховика'

слу>кап{его

как

,бьт

аккумулятором

311€!.:1цц.

1(огда

двих{ущая

сила

превь1'1пает

силу

со-

п'ротивл'ения'

то'маховик

на,капливает

энергию

виде

приращения

>кивой

сильт; }(огда

дви-

>кущая

сила

падает'

махо|вик

в'о3вра,щает на-

копл'енную

3н'ер:1ц16.

Ё{азтначение

маховика'

таки}1,образо'м,

спософтвовать

вьтравниванию

угловой

скоро,сти

в течен.ие

одного оборота

ма1цинь|.

4_2.

силь[

инвРции

[ви>кущиеся

массьт

ма1шиньт

мо')кно

раз6ить

на

три

груп'пь1:

вращатощиеся

ма,ссь1;

массьт

с в'о3|вратно]поступательнь1,м

дви-

х(ением;

массьт

со слох{нь]м

дви>кением'

ко'то_

рь1м

отн,осится.

на!пример'

1шату1{.

(ак

известно

из

теории

механизмов

},а_

1шин'

некоторым

приблихсением

мо)кно

цривести

массу

1шатуна

двум

точкам А и

(фиг.

4-\),

прйяем

точке

А"(ползун€)

:ц6дц9

считать

сосредоточенной

т:;-

массь| 1шатуна'

1 1

[. ){(ирицкнй

дви>кущимся

частям

ма(пинь1

прило,)кень|

си'1ь1

инерции.

.м[ьт

будем

рассматривать

0т-

1:т1"

-силь]

инерции

масс'

дви>кущихся

пря-

молинейно.

('портпень'

[пток'

ползуй,

часть

м)с_

9т_ч_,]у"')

сильт

инер|ции

вращающихся

масс

(криво1ши'п,

остальная

-часть

},1ассь1

тпатуна).

€илами

инерции

''с'ей

;;р;р;;;!..'"'.',,"'_

го

м'ехани3ма

связи

небольтшим

их

в,есом

булем

пренебрегать.

Б'

части

тр9;ь^ей

бьтла

указана

приблих<ен_

:'1_9:Р"'у"

а (3-2)

для

|пер'ем'ещения

портшня

Функции

угла

ловор,ота

криво1шипа

л:&(1_соз

ф*#з!п2а'

(4-3)

.&1ы

поставили

перед

вторым

членом

знаки

для

обобщения

формуль!

на

вс|о

окруя{-

}1ость

вращения

криво1шипа.

[корость

пор1шня

точке8

(пальце

криво:пипа)-

|цатуна.

(4-4)

}скорение

-ёс

а[

,?оз

(соз

соз

2а),

(4_5)

где

7.-8

|-'

Фбозначив

вес

деталей

пательнь|м

двих(ением чере3

-+-

ма€€ь1

,:|'|

п.

(в1п

,**.з|п2с).

возвратно_посту-

А относя

его

1 сло2

площади

пор|пня

Р'

найдем:

с-

-ъ-

(ила

инерци|\

этих масс'

отнесенная

к | сль2

площади

пор|шня'

или

так

пазь!ваемое

инер-

цио|{ное

давление

':-

-1'

;

{

к#

(.''

а *7

соз

2а)

14лу!' так как п2

д;

цп-

-,/к

(#)'

(соз

соз

2а).

(4-6)

3нак

минус

указь|вает

т{а

направление

сил-ь! инерции,

противополо)кное

ускорению.

}{зменение

си}ьт инерции

по

длине

хода

}-оРш:ня

удобно

представить

графинески

(фиг.

{-3).

|[ри

шату1-1е

бесконечно больтцой

длиньу

1'1,-

-{д

(#)'со5

Фиг. 4-2,,('иаграмма

тангенциальнь:х

усилий.

\62

!,цнамцка

паровой

ма!/ьцнь!

[;разд.

/ь

\,,

!,{з

|ц|

.-]

п[|

.!-

'щэ

-----{__--

Фиг.

4_3. 1{ривая

сил инерции

поступательно-

движущихся

}{асс.

[зш:енение

этой величинь1

по ходу

пор1[]ня

определяется

прямой

линией

а'0',

где

при

углах

о.-0'

и 180-

^/п\2

|'б:+цк

(й,,}

Бводя

поправку

яа

конечную

длину

1ша-

туна'

сделаем

это ли!шь

для

нескольких-,)по-

ложений криво1шипа.

|1ри

угле

с:0

т.

е.

силу

инерции,

изобрая(енную

отрезком

1па1' мы

дол}к|{ь1

увеличить

на

отре3ок

х:1,!1

''.

1аким образом, находим

точку

иструнътой

кривой

сил

инерции.

8сли

с_ 1в0о

\30,

1):

ш,._

|ш,''

Фт

отрезка

то0'

отн!|п{аем

ве.\у1ч|1ну х

и'

таким

образом, определяем

поло)кениеточкц 0.

1онку

соответствуюш1ую'повороту

кри_

во[пипа

на

90',

надо

снести на

днаметр

при

помощи

дуги,

рад|1ус

которой

равен

длине

1ша-

туна |.

Ёа орАинате

под

точкой

нало

от-

ло}кить

величину

силы

и}{ерции

при

90',

т.

е.

Фтметим

углы

поворота

криво1шипа

!? !! \''|35",

{оторз}!

соответствуют

поло_

:?!!!- 9к'

9[(+.|7ри

этих

углах

не

тре-

оуется

поправк|{

на

ко}{ечную

дл'1ну

1пат}на'

так

как

соз2а:0,

т. е.

силь|

и!{ерци[{

полу-

чаются

такие

)ке'

как

т]Ри

1патуне

беско-

нечно

больш:ой

дл'1\!ь!.

|1оэтоп:у

под

тонкой

,(''

напрт{мер'

откладываем

отрезок,

равный

1|:

1очки

так}(е

ле)кат

!та

одноя

'ор"зо"_

тали,

Ёайденнь:х

точек

достаточн@

для

построе-

ну1я

кр!1вой

сильу

т1нерц14и

в виде

линт1цае9аь.

{уивая

сил

ин_ерц|т'1

т1ри

прохо}(дении

кР|тво-

|пипом

нихсней

полуокру)к[{ости

представляет

собою..

зер|{аль}{ое'

и6обра'*е'йе-'

пайденной

кривой

показана

на

ф'..

4-3

пунктиро&1-

9-.'','

инерции

вращающихся

:1{асс'

приве_

деннь!х

}(

центру

тя)кести

пальца

криво1шипа'

с^ / п

\.2

,":Ё'

(,,2:6,Р

(';а'

(4-7}

где

6'_

вес

врац1а}о!ц,{хся

ш1асс'

приведеннь:й

цептр]/ тя}кести

пальца

криво1ципа-

4-3.

РАсчвт

мАховикА

{ля

определения

размеров

и в,еса

махо,ви-

ка

не,обходимо

шостроить

кривую

тангенциаль-

нь{х

усилий,

заменить

плойадь

под

этой кргт_

вой

эквивалентнь1м

прям,оугольником

@;;.

4:б,

0пределить

величину

максимальной'йзбьтточ-

ной

площади

шо

уравнению

(4-2)

найти

п.{о_

мент

инерции

маховР1ка.

А+з

;по€1о!Ф'0Ётд{,

кривой

танге}1циальнь1х

уеил\4й

нух(но

3нать

силу

Р,

ко'торая

шрилох<е_

на

к.

пор!шнто.

3та

сила

складьтваётся:

"'давления

пара

на

поршень;

из

силь1

ин,ершии

двих<у}дихся

масс

из

собственного

веса

этих

масс'

€сли

ма11]ина

вертикальная.

{авленйе'пара

на

п0р1пень

лю'бой

мо|мент

опроделяется

при

по,мощи

индикаторнь1х

диа-

грамм

ма1п}1нь{.

[{ар

давит

(т|а

п,ор1ц'ень

двух

сторон

(в

левой

и п}авой

полос',*1

.Аля.;;й-

&'__

4Р

(#ф'(1

-_{_

(1]'б+7ш',},

шп:

цР

(#)'^:ьш'':х.

Фиг.

4-4.

|4ндикаторнь1е

диаграммы

обеих

цолостей

цилиндр1.