طراحی کمپرسورهوا

 

فهرست مطالب

معرفی کمپرسورها                                                                                                      

گیربکس                                                                                                               

محاسبات گیربکس                                                                                             

روش   AGMA                                                                                                     

قطر شافت                                                                                                         

مقدمه ای  بر چگونگی كار كردن كلاچ ها                                                                            

محاسبات کلاچ                                                                                                            

یاتاقانها چگونه کار می کنند ؟                                                                                           

محاسبات یاتاقان                                                                                                          

محاسبات فنر                                                                                                              

جداول و ضمایم      

 

كمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوة كاركرد به سه نوع پیستونی ، دوار و گریز از مركز تقسیم می شوند . كار كمپرسورها ، ایجاد نیروی مكش لازم برای مكیدن گاز مبرّد  از اواپراتور ، متراكم كردن گاز ، و سپس فرستادن آن به كندانسور است ، كه در آن گاز به مایع تبدیل می شود . مكندگی كمپرسور ، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می كند ، و حجم گازی كه باید متراكم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون كمپرسور دارد.

وظیفة كمپرسور در سیستم تبرید تراكمی این است كه با ایجاد اختلاف فشار لازم ، جریان مبرّد را از یك قسمت سیستم به قسمت دیگر برقرار كند . در اثر وجود همین اختلاف فشار بین سمت فشار قوی و سمت فشار ضعیف است كه مایع مبرّد از میان شیر انبساط به اواپراتور رانده می شود . برای اینكه بخار كم فشار ، اواپراتور را ترك كند و راهی واحد تقطیر شود باید فشاری بیشتر از فشار موجود در قسمت مكش واحد تقطیر داشته باشد.

كمپرسورهایی كه در تهویه مطبوع به كار می روند برحسب ساختمان و طرزكار به انواع زیر تقسیم می شوند:

۱- تک سیلندر

۲- چند سیلندر

كمپرسورهایی كه در تهویه مطبوع به كار می روند برحسب  روش تراكم به انواع زیر تقسیم می شوند:

۱ - پیستونی

۲- دوار

۳- گریز از مركز

اجزا کمپرسورها

گیربکس

گشتاور تولیدی توسط موتور پس از انتقال توسط کلاچ به جعبه دنده می رسد. وظیفه جعبه دنده انتقال دور موتور با نسبتهای گوناگون و رساندن آن به خطوط انتقال و میل گاردان در خودروهای دیفرانسیل عقب یا مستقیماً به دیفرانسیل در خودروهای دیفرانسیل جلو است.

محاسبات گیربکس

گیربکس مورد نظر ما برای تبدیل سرعت rpm 3800ورودی به دو سرعت rpm1500و1200 طراحی خواهد شد.

اولین گام در طراحی گیربکس دانستن نسبت سرعت برای حدس زدن ابعاد چرخدنده هاست . پس ابتدا دو نسبت سرعت مورد نظر را محاسبه می کنیم:

 

روش AGMA

این روش یک روش استاندارد برای تحلیل  چرخدنده هاست مشتمل بر چند فرمول کلی و ضرایب پیشنهادی است که در ادامه مورد بحث قرار می گیرد.

ابتدا تست تنش خمشی مورد انتظار :

بر اساس فرمول AGMA مقدار تنش خمشی به وجود آمده در چرخدنده ها به  صورت زیر تقریب می خورد :

و ....

قطر شافت

برای انتخاب قطر شافت  چون طول شافت ها آن قدر نیست که بخواهیم اثر خمش روی آن ها را در طراحی وارد کنیم ، از یک روش مرسوم طراحی در هند بوک  برای قطر شافت استفاده می کنیم .

باز هم صورت مساله ای طراحی را طرح می کنیم :

انتخاب شافت خارجی از موتور با سرعت rpm 3800 و شافت خروجی گیربکس با دو سرعت rpm 1237.2و rpm 1482 در حالتی که تنش مجاز شفت psi12500 باشد . ضمنا حالت شفت تو خالی برای خروجی از موتور نیز بررسی شود . 

حالت اول :

انتخاب شفت توپر برای خروجی موتور و بهترین قطر شفت توپر با توجه به دورهای مختلف برای خروجی گیربکس .

گشتاور روی شفت های 1و2و3 به صورت زیر است :

 و ...

محاسبات کلاچ

باز هم تکرار صورت مساله :

قرار است قدرتhp 2.5 خروجی از موتور دیزلی با سرعت rpm3800 توسط کلاچ طراحی شده کلاچ گیری شود .ابعاد و جنس کلاچ چه خواهد بود ؟

روند محاسبه :

نوع کلاچ

جائیکه صرفه اقتصادی حرف اول را می زند یک درگیری مثبت یا یک کلاچ اصطکاکی نوع مخروطی انتخاب خواهد شد . از آن جایی که موتور دیزلی ما با سرعت ثابت rpm  3800  کار می کند بنابراین برای درگیری بیشتر یک کلاچ اصطکاکی دیسکس یا صفحه ای نسبت به کلاچ مخروطی مناسب تر می باشد . فرض کنیم که درگیری بهتر برای ما مهمتر از صرفه ی اقتصادی باشد پس کلاچ صفحه ای باید طراحی شود .

گشتاور خروجی از موتور را دوباره محاسبه می کنیم :

 و ...

محاسبات یاتاقان 

قبل از اینکه به سراغ طراحی یاتاقان برویم باید نیروی وارد بر آن ها را بدانیم . بنابراین با توجه به شکل زیر که حالت شماتیکی از گیر بکس است یاتاقان ها را به صورت زیر دازیم :

و ...

کمپرس و طراحی فنر :

فرض می کنیم سفارش دهنده یک کمپرسور با قابلیت کمپرس ده برابر فشار هوای محیط با دبی   به ما سفارش داده است .

ما محاسبات را برای دورrpm 1500  کمپرسور انجام می دهیم . بنابراین حجم هوای کمپرس شده نهایی در هر مرحله کمپرس باید مقدار زیر باشد:

 و ....

 

محاسبات فنر

فنر خروجی باید با فشار  باز شود ، اگر سطح مقطع سوپاپ وصل به فنر   یعنی دارای قطرcm  2 باشد . می خواهیم فنر در مقابل این فشار تغییر طولcm  1 داشته باشد .

نیروی وارد بر فنر را از رابطه زیر محاسبه می کنیم :

 و . ...

عنوان : طراحی کمپرسورهوا

فرمت : word

تعداد صفحات : 49

حجم : 5.84 مگابایت