Ⅰ 某同學在製作彈簧測力計時,找來了多種不同類型的彈簧
[編輯本段]彈簧
彈簧是一種利用彈性來工作的機械零件。一般用彈簧鋼製成。用以控制機件的運動、緩和沖擊或震動、貯蓄能量、測量力的大小等,廣泛用於機器、儀表中。按形狀分,主要有螺旋彈簧、渦卷彈簧、板彈簧等。
[編輯本段]其主要功能
①控制機械的運動,如內燃機中的閥門彈簧、離合器中的控制彈簧等。②吸收振動和沖擊能量,如汽車、火車車廂下的緩沖彈簧、聯軸器中的吸振彈簧等。③儲存及輸出能量作為動力,如鍾表彈簧、槍械中的彈簧等。④用作測力元件,如測力器、彈簧秤中的彈簧等。彈簧的載荷與變形之比稱為彈簧剛度,剛度越大,則彈簧越硬。
按受力性質,彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧和彎曲彈簧,按形狀可分為碟形彈簧、環形彈簧、板彈簧、螺旋彈簧、截錐渦卷彈簧以及扭桿彈簧等。普通圓柱彈簧由於製造簡單,且可根據受載情況製成各種型式,結構簡單,故應用最廣。彈簧的製造材料一般來說應具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的熱處理性能等,常用的有碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等。彈簧的製造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小於8毫米的一般用冷卷法,大於8毫米的用熱卷法。有些彈簧在製成後還要進行強壓或噴丸處理,可提高彈簧的承載能力。
彈簧是機械和電子行業中廣泛使用的一種彈性元件,彈簧在受載時能產生較大的彈性變形,把機械功或動能轉化為變形能,而卸載後彈簧的變形消失並回復原狀,將變形能轉化為機械功或動能。
[編輯本段]彈簧的類
按受力性質,彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧和彎曲彈簧;按形狀可分為碟形彈簧、環形彈簧、板彈簧、螺旋彈簧、截錐渦卷彈簧以及扭桿彈簧等。普通圓柱彈簧由於製造簡單,且可根據受載情況製成各種型式,結構簡單,故應用最廣。彈簧的製造材料一般來說應具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的熱處理性能等,常用的有碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等。彈簧的製造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小於8毫米的一般用冷卷法,大於8毫米的用熱卷法。有些彈簧在製成後還要進行強壓或噴丸處理,可提高彈簧的承載能力。
什麼是螺旋彈簧?
螺旋彈簧即扭轉彈簧,是承受扭轉變形的彈簧,它的工作部分也是密繞成螺旋形。扭轉彈簧的端部結構是加工成各種形狀的扭臂,而不是勾環。扭轉彈簧常用於機械中的平衡機構,在汽車、機床、電器等工業生產中廣泛應用。
什麼是拉伸彈簧?
拉伸彈簧是承受軸向拉力的螺旋彈簧,拉伸彈簧一般都用圓截面材料製造。在不承受負荷時,拉伸彈簧的圈與圈之間一般都是並緊的沒有間隙。
什麼是壓縮彈簧?
壓縮彈簧是承受向壓力的螺旋彈簧,它所用的材料截面多為圓形,也有用矩形和多股鋼縈卷制的,彈簧一般為等節距的,壓縮彈簧的形狀有:圓柱形、圓錐形、中凸形和中凹形以及少量的非圓形等,壓縮彈簧的圈與圈之間有一定的間隙,當受到外載荷時彈簧收縮變形,儲存變形能。
什麼是扭力彈簧? 扭力彈簧利用杠桿原理,通過對材質柔軟、韌度較大的彈性材料的扭曲或旋轉,使之具有極大的機械能。
[編輯本段]彈簧各部分名稱:
(1)彈簧絲直徑d:製造彈簧的鋼絲直徑。
(2)彈簧外徑D:彈簧的最大外徑。
(3)彈簧內徑D1:彈簧的最小外徑。
(4)彈簧中徑D2:彈簧的平均直徑。它們的計算公式為:D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支撐圈外,彈簧相鄰兩圈對應點在中徑上的軸向距離成為節距,用t表示。
(6)有效圈數n:彈簧能保持相同節距的圈數。
(7)支撐圈數n2:為了使彈簧在工作時受力均勻,保證軸線垂直端面、製造時,常將彈簧兩端並緊。並緊的圈數僅起支撐作用,稱為支撐圈。一般有1.5T、2T、2.5T,常用的是2T。
(8)總圈數n1: 有效圈數與支撐圈的和。即n1=n+n2.
(9)自由高H0:彈簧在未受外力作用下的高度。由下式計算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2時)
(10)彈簧展開長度L:繞制彈簧時所需鋼絲的長度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (壓簧) L=ЛD2 n+鉤部展開長度(拉簧)
(11)螺旋方向:有左右旋之分,常用右旋,圖紙沒註明的一般用右旋。
(12) 彈簧旋繞比;中徑D與 鋼絲直徑d之比
[編輯本段]彈簧的規定畫法
(1)在平行螺旋彈簧線的視圖上,各圈的輪廓線畫成直線。
(2)有效圈數在4圈以上的彈簧,可只畫出其兩端1~2圈(不含支撐圈)。中間用通過彈簧鋼絲中心的點畫線連起來。
(3)在圖樣上,當彈簧的旋向不作規定時,螺旋彈簧一律畫成右旋,左旋彈簧也畫成右旋,但要註明「左」字。
[編輯本段]彈簧的應用
大多數材料都有不同程度的彈性,如果將其彎曲,便會以很大的力量恢復其原形。在人類歷史上,一定很早就注意到樹苗和幼樹的樹枝有很大的撓性,因為許多原始文化利用這一特性,在特製的門後或籠子後楔上一根棍,或者用活結套在一根桿上向下拉;一旦松開張力,這根棍或桿就會往回彈。他們就用這種辦法來捕捉飛禽走獸。實際上,弓就是按這種方式利用幼樹彈性的彈簧;先向後拉弓,然後撒手,讓其回彈。中世紀時,這種想法開始出現在機械上,如紡織機、車床、鑽機、磨面機和鋸。操作者用手或腳踏板給出下壓沖程,將工作機械往下拉,這時用繩索固定在機械上的一根桿彈回,產生往復運動。
彈性材料的抗扭性不壓於它的抗撓性。希臘帝國時期 (大概是公元前4世紀)發明了用搓成的腱繩或毛繩拉緊的扭簧,用以代替簡單的彈簧來加強石弩和拋石機的威力。這時人們開始認識到,金屬比木頭、角質或任何這類有機物質的彈性更大。菲洛 (其寫作年代約為公元前200年)把它作為一項新發現來進行介紹。他估計讀者是難以置信的。凱爾特人和西班牙人的劍的彈性,引起了他的亞歷山大城的前輩的注意。為了弄清楚劍為什麼有彈性,他們進行了許多實驗。結果他的師傅克特西比發明了拋石機,拋石機的彈簧是用彎曲的青銅板作成的——實際上是最早的片簧;菲洛本人又進一步改進了這些拋石機。富有創造性的克特西比在發明這種拋石機後,又想出了另一種拋石機—一它利用汽缸內空氣在受壓的情況下產生的彈性工作。
在很久以後人們才想到:如果壓縮一根螺旋桿,而不是彎曲一根直桿,那麼金屬彈簧儲存的能量就會更大。據伯魯涅列斯基的小傳記載,他製作過一口鬧鍾,其中使用了若干代彈簧。最近有人指出,在附有一些奇特的螺旋彈簧鍾表圖的15世紀末葉的一本機械手冊中有這架鬧鍾的圖樣。這類彈簧也用於現代的捕鼠器。帶圈簧 (水平壓縮而不是垂直壓縮的彈簧)的鍾表,在1460年左右肯定已開始使用了,但基本上是皇室的奢侈品,大約又過了1個世紀,帶彈簧的鍾表才成為中產階級人士的標志。
控制流動方向的閥門
由於閥門只讓水或其他流體(如空氣)沿一個方向流動,幾乎可以肯定地說,它最先是作為需要這種運動的早期工具——風箱的一個部件出現的。阿格里科拉在研究文藝復興時期的冶金學的文章中說,鍛鐵爐風箱有一個比風眼稍長和稍寬的薄板,「薄板上覆蓋著山羊皮,是用皮帶捆在板上的,毛邊一側沖地面」。放置的方式是:當風箱鼓起來時,薄板打開;當風箱收縮時,薄板關閉。」瓣閥肯定遠比阿格里科拉的時代為早,同楔形板風箱一樣古老。但它問世的具體年代卻很難確定,因為瓣閥這個術語來自古老的皮袋型風箱 (在這種風箱中,操作的人可以用腳或手將風眼堵住)。顯然,最早的模型大約是希臘王朝時代的青銅燈,但在羅馬後期的詩人奧素尼烏斯之前還沒有人提到過青銅燈的閥門。奧索尼烏斯把陸上快咽氣的魚的鰓。比作在掬木腔內往復運動時通過孔眼交替進風和擋風的羊毛閥。
可以說,機械上使用閥門的歷史起始於克特西比的壓力泵。維脫勞維斯和赫羅對壓力泵作了詳細的說明,他們說:「靈巧地安在管道口內的環形薄片,不會讓壓入容器的東西再往回跑。」看來克特西比壓力泵的原始瓣閥呈長筒形,那時已用來搞屋頂通風。後來改用矩形閥,但名稱仍保持不變。已經修復了幾台羅馬壓力泵,其閥門已嚴重腐蝕,但還是可以辨認出來。赫倫在講到用雙氣缸壓力泵作滅火器時,還介紹了一種原始的跳動活門,一些在三根彎柱上滑上滑下的小圓盤。克特西比的水力機件有用來控制空氣進入管道的滑閥。除此以外,在文藝復興時期前,所有的泵和風箱閥都是瓣閥 (或鉸形閥)。
達·芬奇發明的一種錐形跳動舌門,無疑是拉梅利的機械發明手冊
(1588)中所畫的那些舌門的來源。跟拉梅利同時代的阿勒奧蒂,在自動木偶戲中採用了一種蝴蝶閥來控制管道內的水流。但是,從赫倫的時代直到發明蒸汽機,這些跳動舌門沒有一種得到廣泛應用,各種閥門也沒有什麼變化。蒸汽機(需要對流入和流出順序進行更精確的控制)導致了跟發動機的運轉有關的精密閥門的出現,這些閥門包括紐科門設計的釋放積蓄在氣缸中的空氣的「噴氣閥」、默多克的滑閥(1799)和使雙動發動機的活塞保持平衡的平衡閥。
空氣泵
德國馬德堡市市長蓋里克對科學家和哲學家關於形成真空的可能性的爭論很感興趣。作為一個受過專門教育的工程師,他決定通過實驗來解決這個問題。公元1650年,他製造出了第一台空氣泵——像一台手工操作的水泵,但有製造精密的零件,不透氣。這台空氣泵是成功的。他指出,在一個抽盡了空氣的容器內,聽不到鍾響,蠟燭不燃燒,動物也會悶死。
他的大規模的演示是十分壯觀的。有一次實驗是當著皇帝斐迪南三世的面在其宮廷前面的空曠處進行的。在這個實驗中,在直徑12英尺的兩個半球的周邊凸緣上塗上潤滑脂,將兩個半球的凸緣嵌合,然後將球內空氣抽盡。將8匹馬分成兩組拉拴在每個半球上的鋼索也未能將其分開,可是放進空氣後,它們就分開了。在公元1654年的另一次實驗,是將一個立式開口圓筒活塞下面抽成真空,用50人拉拴在活塞上的繩子,他們反而被活塞拉動了。人們就是用這種方法來使活塞做功的;活塞的下面必須始終有一個真空。
但是,沒有空氣泵能形成真空嗎?經過許多年之後,人們發現用蒸汽可以解決這個問題。公元1698年,托馬斯·薩弗里第一個利用蒸汽排水,使蒸汽通入密閉容器,然後在容器上噴冷水,使其中的蒸汽冷凝,從而產生真空。他利用這種真空從礦井抽水,又利用鍋爐蒸汽將容器中的水排空。這個循環過程反復進行。
薩弗里的設備被稱為「礦工之友」。它沒有任何活塞或活動零件,也不是一台發動機,而只是一台泵而已。
在此以前的1690年,法國的丹尼斯·帕平已經製造出了一個模型設備,一個直徑2.5英寸的活塞剛好能放進汽缸里。在汽缸內盛少量的水,他就能夠通過連續地將水加熱和冷卻的辦法,證明汽缸冷卻時在活塞下面形成真空。雖然這種設備沒有得到實際應用,但卻是第一台利用冷凝蒸汽推動活塞和做功的設備。
公元 1712年,將居里克、帕平和薩弗里的上述3項成就結合在一起,達特默思的托馬斯·紐科門製成了一台實用的蒸汽機。
胡克發明了萬向節
公元1676年,被譽為「英國的達·芬奇」的羅伯特·胡克發表了他關於
「太陽鏡」的演說。這是一台採用反射鏡系統安全地觀測太陽的儀器。這台儀器是用他新奇的萬向節進行操縱的。萬向節是一種萬能儀器……用來通過任何不規則的彎曲軌道產生環形運動。雖然胡克比較詳細地講過這種新儀器的製造方法,並且含糊地指出,這種儀器可能在各方面獲得應用,但他自己只想用它來進行天文觀測,或用在時鍾和日規的設計中,故在當時沒有引起多少人注意。
胡克是個才華橫溢的人,他在系統提出物理學、化學和地質學方面的革命性理論之餘,在倫敦咖啡館內同思想相近的朋友們無休止地討論之餘,抽空兒搞了二十幾項發明。他的日記通常略為提及某些新設想是如何在他的高度活躍的頭腦中逐步醞釀成形的。英國皇家學會會議記錄,記載了那些使他最新的發現得以馳名的實驗。
但是,日記並沒有講他在萬向節上花費了許多時間;他也不曾想學會演示萬向節。就這種機器而言,發明完全屬於他個人看來是勿容置疑的。但是,在動力傳輸方面,在19世紀的運輸革命之前,和許多其他的發明一樣,並不需要一個具有向各個方向傳動的自由接頭。
瓦拉發明了調速器
瓦特在1789年發明的蒸汽機中使用的離心調速器,在當時引起的轟動不是太大;瓦特重視動力系統,只把調速器看成是蒸汽機上的一個附件。然而它是第一台通過改變燃料輸入量而有效地控制速度的裝置,是使一台機器能進行自動調節的一切反饋裝置的鼻祖,在發明史上的地位已確定無疑。瓦特的調速器是由一對離心擺組成,最遠處與蒸汽機的旋轉飛輪相連,直接連在一個套筒上,套筒又與汽缸的進汽閥連接。當飛輪轉動較快時,兩個球體就向外擺動,使套筒下降;當速度減慢時,球體就隨之下垂,迫使套筒上升。汽閥可開大開小,以維持均勻的速度。
瓦特調速器的歷史,也許可追溯到中世紀和文藝復興時期機器上有時用來代替飛輪的球—鏈裝置或球—桿裝置。然而這些裝置只發揮飛輪的功能,通過貯存能量、使鑽床或曲柄產生較有規律的運動來帶動工具越過「死點」;它們不能控制速度或功率輸入,最多隻是對調速器的造型有所啟發。直到力學發展了,人們知道了鍾擺的性能,懂得了離心力後,才有人想到利用球—桿組合裝置來進行控制。
磨坊工人經常碰到的一個問題是無法利用強風力。因為當軸旋轉很快時,磨石容易向上移動,擴大兩塊磨石之間的距離,以至夾在兩塊磨石當中的穀粒不能完全磨碎。人們靠手將兩塊磨石拉緊,使它們之間保持適當的距離。直到1787年,托馬斯·米德才想出一種方法,將兩個擺分開掛在驅動磨石的正齒輪上,通過鏈條和萬向節提升和調節拉桿。另一對擺與風車翼板相連,這樣就使後者隨速度的變化而張合。磨坊工人只要改變翼板承受的風力,就能調節旋轉軸的速度。兩年後,斯蒂芬·胡珀用齒條和扇形齒輪代替鏈條,設計了一台可以同它匹敵的機器,取得了專利權。
Ⅱ 螺桿製冷壓縮機工作原理和結構圖
2.螺桿式冷水機組的工作原理
螺桿冷水機組主要由螺桿壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥及電控系統組成。水冷單螺桿冷水機組製冷原圖如下:
壓縮機
電櫃
蒸發器
冷凝器
天加螺桿機外型圖
(一)雙螺桿製冷壓縮機(in screw pressor)
雙螺桿製冷壓縮機是一種能量可調式噴油壓縮機。它的吸氣、壓縮、排氣三個連續過程是靠機體內的一對相互齧合的陰陽轉子旋轉時產生周期性的容積變化來實現。一般陽轉子為主動轉子,陰轉子為從動轉子。
主要部件:雙轉子、機體、主軸承、軸封、平衡活塞及能量調節裝置。
容量15~100%無級調節或二、三段式調節,採取油壓活塞增減載方式。常規採用:
徑向和軸向均為滾動軸承;開啟式設有油分離器、儲油箱和油泵;封閉式為差壓供油進行潤滑、噴油、冷卻和驅動滑閥容量調節之活塞移動。
雙螺桿結構圖:
壓縮原理:
吸氣過程:氣體經吸氣口分別進入陰陽轉子的齒間容積。
壓縮過程:轉子旋轉時,陰陽轉子齒間容積連通(V型空間),由於齒的 互相齧合,容積逐步縮小,氣體得到壓縮。
排氣過程:壓縮氣體移到排氣口,完成一個工作迴圈。
(二)單螺桿製冷壓縮機(single screw pressor)
利用一個主動轉子和兩個星輪的齧合產生壓縮。它的吸氣、壓縮、排氣三個連續過程是靠轉子、星輪旋轉時產生周期性的容積變化來實現的。
轉子齒數為六,星輪為十一齒。
主要部件為一個轉子、兩個星輪、機體、主軸承、能量調節裝置。
容量可以從10%-100%無級調節及三或四段式調節。
單螺桿結構圖:
壓縮原理:
吸氣過程:氣體通過吸氣口進入轉子齒槽。隨著轉子的旋轉,星輪依次進入與轉子齒槽齧合的狀態,氣體進入壓縮腔(轉子齒槽曲面、機殼內腔和星輪齒面 所形成的密閉空間)。
壓縮過程:隨著轉子旋轉,壓縮腔容積不斷減小,氣體隨壓縮直至壓縮腔前沿轉至排氣口。
排氣過程:壓縮腔前沿轉至排氣口後開始排氣,便完成一個工作迴圈。由於星輪對稱布置,迴圈在每旋轉一周時便發生兩次壓縮,排氣量相應是上述一周迴圈排氣量的兩倍。
螺桿式冷水機組的工作原理
螺桿冷水機組主要由螺桿壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥及電控系統組成。水冷單螺桿冷水機組製冷原圖如下:
壓縮機
電櫃
蒸發器
冷凝器
天加螺桿機外型圖
(一)雙螺桿製冷壓縮機(in screw pressor)
雙螺桿製冷壓縮機是一種能量可調式噴油壓縮機。它的吸氣、壓縮、排氣三個連續過程是靠機體內的一對相互齧合的陰陽轉子旋轉時產生周期性的容積變化來實現。一般陽轉子為主動轉子,陰轉子為從動轉子。
主要部件:雙轉子、機體、主軸承、軸封、平衡活塞及能量調節裝置。
容量15~100%無級調節或二、三段式調節,採取油壓活塞增減載方式。常規採用:
徑向和軸向均為滾動軸承;開啟式設有油分離器、儲油箱和油泵;封閉式為差壓供油進行潤滑、噴油、冷卻和驅動滑閥容量調節之活塞移動。
雙螺桿結構圖:
壓縮原理:
吸氣過程:氣體經吸氣口分別進入陰陽轉子的齒間容積。
壓縮過程:轉子旋轉時,陰陽轉子齒間容積連通(V型空間),由於齒的 互相齧合,容積逐步縮小,氣體得到壓縮。
排氣過程:壓縮氣體移到排氣口,完成一個工作迴圈。
(二)單螺桿製冷壓縮機(single screw pressor)
利用一個主動轉子和兩個星輪的齧合產生壓縮。它的吸氣、壓縮、排氣三個連續過程是靠轉子、星輪旋轉時產生周期性的容積變化來實現的。
轉子齒數為六,星輪為十一齒。
主要部件為一個轉子、兩個星輪、機體、主軸承、能量調節裝置。
容量可以從10%-100%無級調節及三或四段式調節。
單螺桿結構圖:
壓縮原理:
吸氣過程:氣體通過吸氣口進入轉子齒槽。隨著轉子的旋轉,星輪依次進入與轉子齒槽齧合的狀態,氣體進入壓縮腔(轉子齒槽曲面、機殼內腔和星輪齒面 所形成的密閉空間)。
壓縮過程:隨著轉子旋轉,壓縮腔容積不斷減小,氣體隨壓縮直至壓縮腔前沿轉至排氣口。
排氣過程:壓縮腔前沿轉至排氣口後開始排氣,便完成一個工作迴圈。由於星輪對稱布置,迴圈在每旋轉一周時便發生兩次壓縮,排氣量相應是上述一周迴圈排氣量的兩倍。
目前,在冰箱生產中越來越多地採用旋轉式 壓縮機,尤其是具有體積小、重量輕和結構簡單 等優點的全封閉滾動活塞式壓縮機。然而,傳統滾 0#123 動活塞式壓縮機在結構上仍然存在不少缺陷 ,比 如滾動活塞和轉子均以偏心運轉的方式工作,因 此會產生很大的不平衡離心慣性力,這是造成壓 縮機振動及雜訊大的一個重要原因;另外,壓縮 機的各個運動副之間均存在有非常高的相對運動 ! 速度,比如轉子與滾動活塞之間,滾動活塞與缸 孔內壁面之間,隔離葉片與滾動活塞之間,以及 轉子、滾動活塞和隔離葉片與兩側密封端蓋之間 等等,由此不僅會產生比較大的摩擦與磨損,而 且還因為存在配合間隙而難以避免冷媒從高壓的 壓縮腔竄逸至低壓的吸氣腔,從而導致較大的泄 漏損失。 鑒於上述問題,我們對傳統全封閉滾動活塞 式壓縮機的結構進行了大膽的創新與改進,提出 了一種包含有嵌固隔離葉片、旋轉缸套和隨動端 蓋的新型旋轉式全封閉壓縮機,該壓縮機不僅保 留了以往滾動活塞式壓縮機結構簡單、零件數少 的優點,而且與之相比還具有更低的振動雜訊、 更小的摩擦損耗以及更少的泄漏損失,因此是一 種較有應用前景的新型旋轉式冰箱壓縮機。 結構設計 ! ()總體布置 # 圖 所示結構為本文設計的新型全封閉旋轉 # 式冰箱壓縮機,它採用上置壓縮機和下置電機的 圖 新型全封閉旋轉式壓縮機結構示意圖 # 立式結構布置方式,並採用吊簧式懸掛避振系統。 排氣管 支座架 卸荷腔 隨動端蓋 隔離葉片 進氣管 # ! ) $ 』 4 壓縮機部分主要由安置在一個密閉殼體內的旋轉 殼 體 旋轉缸套 轉 子 轉 柱 吸氣腔 壓縮腔 5 2 ( #" ## #! 內,它的外圓柱面與旋轉缸套的內孔壁面相切並 間產生有很大的接觸壓力,這顯然會加劇壓縮機 轉動配合,兩者於接觸處形成一條密封線,轉子 的摩擦和磨損。為了改善這一狀況,本壓縮機在 的下端做成軸頸並與電機轉子緊配合。轉子及旋 轉子的上端與上隨動端蓋之間設定有一個卸荷腔, 轉缸套均各自繞各自自身的軸線作定軸轉動,且 該卸荷腔通過轉子上的傾斜油道將高壓的潤滑油 旋轉方向相同。在旋轉缸套的兩端頭分別緊固連 (與壓縮機排氣壓力大致相等)引入其內,以此產 接有一個隨動端蓋,另外,在轉子上開設有一條 生向下的軸向力來平衡轉子。同樣道理,該卸荷 軸向圓弧槽,槽內轉動地配裝有一個包含有軸向 腔也可以減輕下隨動端蓋與支座架處的軸向推力 扁平滑槽的轉柱,隔離葉片的外端嵌固在旋轉缸 軸承的負荷。 套的內孔壁面上,其內端則插入上述轉柱的扁平 原理分析 ! 滑槽內並與之滑動配合。顯然,隔離葉片將轉子、 ()工作原理 # 轉柱、旋轉缸套和兩側隨動端蓋所圍成的密閉空 本新型旋轉式壓縮機的工作原理是:當轉子 間分隔成為了兩個容積可以周期性地發生變化的 在電機的驅動下轉動時,首先通過轉子圓弧槽帶 工作腔,其中一個為吸氣腔,另一個為壓縮腔, 動轉柱轉動,然後再由轉柱扁平滑槽帶動隔離葉 這兩個工作腔隨著轉子的轉動不斷地迴圈轉換角 片、旋轉缸套和隨動端蓋一起轉動。隨著轉子的 色。 轉動,吸氣腔的容積將逐漸增大並形成負壓,此 ()進排氣系統 ! 時氣態的工質在壓差的作用下經進氣管、支座架 為了減少對進氣的有害加熱,以便能獲得高 孔道、轉柱滑槽槽底和隔離葉片側面上的吸氣槽 的壓縮機容積效率,本壓縮機盡量縮短進氣路徑, 道進入到壓縮機的吸氣腔內;與此同時,壓縮腔 讓進氣管與支座架相連線,並通過支座架的進氣 的容積則逐漸減少,被封閉在其內的氣態工質受 道溝通轉柱滑槽的底部,最後經由開在隔離葉片 到壓縮,壓力開始逐漸增高,當壓縮壓力達到設 ! 側面上的進氣槽道連通壓縮機的吸氣腔。這樣做 定的數值時,排氣過程開始,氣體經開設在隨動 帶來的一個好處是可使進氣槽道與排氣口之間的 端蓋上的排氣口、排氣單向閥、排氣消聲器、高 夾角做得很小,由此增加有效進氣的角度,同時 壓密閉腔和排氣管最後排出壓縮機外。 還可以解決隔離葉片與轉柱扁平滑槽在槽底處的 由於本壓縮機的轉子、隔離葉片和旋轉缸套 「困氣」現象。壓縮機的排氣口直接開設在上隨動 均作定軸轉動,因此它們的偏心運動質量較小, 端蓋上並與壓縮機的壓縮腔相連通,而端蓋上則 故所產生的振動和雜訊亦小。同時,由於將隔離 設定有馬蹄型的槽道、簧片和限位器等所組成的 葉片嵌固連線在旋轉缸套和兩側隨動端蓋上,因 排氣單向閥,高壓的氣體從單向閥出來後即進入 此徹底解決了隔離葉片外端與缸孔內壁面之間、 到排氣消聲腔內,之後再進入到由壓縮機外殼體 以及隔離葉片側端與密封端蓋之間的摩擦損耗和 所圍成的封閉空間,最後經由排氣管排出壓縮機 密封可靠性的問題。另外,壓縮機的主要運動副 外。 如轉子與旋轉缸套之間、轉子與隨動端蓋之間的 ()潤滑系統 & 相對運動速度較小,結果也對減少摩擦損耗有利。 本壓縮機設計有離心式泵油潤滑系統,即在 ()機構分析 ! 轉子轉軸上開設有與軸線傾斜的油道,利用轉子 從機構學的角度看,本壓縮機的主要運動副 旋轉時產生的離心力迫使潤滑油上升並到達各個 構成了如圖 所示的滑塊轉桿機構,該機構由兩 ! 運動摩擦副。注意到壓縮機在正常工作時,轉子 個固定鉸支 和 、一個滑塊 、一個主動轉桿 』 』 ( # ! 將受到高壓氣體及油池中高壓油所產生的向上軸 以及一個從動轉桿 等所組成。其中,主動 』( 』) # ! 向推力的作用,其大小等於轉子轉軸軸頸斷面積 轉桿 由轉子簡化而成,從動轉桿 由旋轉 』( 』) # ! 與排氣壓力的乘積。該軸向推力與進氣壓力在轉 缸套和隔離葉片簡化而成,滑塊 由轉柱及轉柱 ( 子下端面形成的軸向推力一道向上推託轉子,兩 上的扁平滑槽簡化而成。固定鉸支 和 分別代 』 』 # ! 者之和遠遠大於壓縮機轉子和電機轉子的向下重 表了轉子的旋轉軸線和旋轉缸套的旋轉軸線,兩 力,因此在壓縮機轉子的上端面與上隨動端蓋之 者之間的距離即為轉子相對於旋轉缸套的偏心距。
製冷壓縮機是空調系統的核心部件,通常稱為製冷機的主機。科學技術的進步,新式空調系統不斷出現,推動了製冷壓縮機製造技術的不斷進步。從目前製冷壓縮機的發展趨勢來看,結構緊湊、高效節能以及微振低噪等特點是空調壓縮機製造技術不斷追求的目標。下面對製冷壓縮機做一個概述.
作用:
l、從蒸發器中吸m蒸氣,以保證蒸發器內一定的蒸發壓力;
2、提高壓力(壓縮),以創造在較高溫度下冷凝的條件;
3、輸送製冷劑,使製冷劑完成製冷迴圈。
一、壓縮機的種類很多,根據工作原理的不同,空調壓縮機可以分為定排量壓縮機和變排量壓縮機。
l、定排量壓縮機的排氣量是隨著發動機的轉速的提高而成比例提高的,它不能根據製冷 的需求而自動改變功率輸 ,而且對發動機油耗的影響比較大。它的控制一般通過採集蒸發器出風口的溫度訊號來實現,當溫度達到設定的溫度,壓縮機停止工作;當溫度升高後,壓縮機開始 T二作。定排量壓縮機也受空調系統壓力的控制,當管路內壓力過高時,壓縮機停止工作。
2、變排量壓縮機可以根據設定的溫度自動調節功率輸出。空調控制系統不採集蒸發器m風口的溫度訊號,而是根據空調管路內壓力變化訊號來控制壓縮機的壓縮比從而自動調節m 風口溫度。在製冷的全過程中,壓縮機始終是工作的,製冷強度的調節完全依賴裝在壓縮機內部的壓力調節閥來控制。當空調管路內高壓端壓力過高時,壓力調節閥縮短壓縮機內活塞行程以減小壓縮比,這樣就會降低製冷強度。當高壓端壓力下降到一定程度,低壓端壓力上升到一定程度時,壓力調節閥則增大活塞行程以提高製冷強度。
二、根據工作方式的不同,
可分為兩大類—— 容積型與速度型。
容積型壓縮機是靠工作腔容積的改變來實現吸汽、壓縮、排汽等過程。屬於這類壓縮機的有往復式壓縮機和回轉式壓縮機。速度型壓縮機是靠高速旋轉的T作I1"輪對蒸氣做功,壓力升高,並完成輸送蒸氣的任務。屬於這類壓縮機的有離心式和軸流式壓縮機,目前常用的是離心式壓縮機。1、往復式壓縮機的工作原理
往復式壓縮機又稱活塞式壓縮機。壓縮機的工作腔是汽缸。活塞在汽缸內作上下往復運動,從而完成了壓縮、排汽、膨脹、吸汽等過程。圖1中的四個過程分別表示了壓縮機1二作中的四個過程。
到最低位置(稱活塞的下止點)時,汽缸吸滿蒸氣。而活塞轉而向上,這時吸、排汽門都關閉,汽缸容積縮小,蒸氣被壓縮,一直壓縮到排汽壓力為止。圖中(b)為排汽過程:當壓力達到一定值(大於排汽管內壓力)時,排汽閥開啟,活塞繼續上移,蒸氣排出,一直到活塞上移到最高位置(這位置稱活塞的上止點)時,排汽結束。圖中(c)是余隙膨脹過程:為了防止活塞與吸排汽閥碰撞,活塞上移到上止點時,活塞與汽缸頂部之間留有一定間隙,稱余隙。當活塞轉而向下運動時,排汽結束時留在余隙內的高壓蒸氣阻止吸汽閥開啟,吸汽不能開始。這時余隙內的蒸氣隨著活塞下移而進行膨脹,一直膨脹到吸汽壓力以下時才結束。圖中之(d)是吸汽過程:吸汽閥開啟,隨著活塞往下運動而吸汽,一直進行到活塞下移到活塞下止點為止。
( 2)優點:它應用比較廣泛,製造技術成熟,結構簡單,而且對加工材料和加工lT藝要求較低,造價比較低,適應性強,能適應廣闊的壓力范圍和製冷量要求,可維修性強。
(3)缺點:無法實現較高轉速,機器大而重,不容易實現輕量化,排氣不連續,氣流容易出現波動,而且工作時有較大的振動。由於曲軸連桿式壓縮機的上述特點,已經很少有小排量壓縮機採用這種結構形式,曲軸連桿式壓縮機目前大多應用在客車和卡車的大排量空調系統中。
2、螺桿式壓縮機的構造與工作過程
螺桿式壓縮機是一種回轉式容積式壓縮機。它利用螺桿的齒槽容積和位置的變化來完成蒸氣的吸人、壓縮和排IqJ過程。無油螺桿壓縮機在本世紀三十年代問世,主要用於壓縮空氣。後來汽缸內噴油的螺桿式壓縮機出現,效能得到提高,目前,噴油式螺桿壓縮機已是製冷壓縮機中主要機種之一。螺桿式壓縮機分為雙螺桿和單螺桿兩大類,雙螺桿壓縮機習慣上稱為螺桿式壓縮機。
(1)圖2為噴油式螺桿式壓縮機的構造。在斷面為雙圓相交的汽缸內,裝有一對轉子—— 陽轉子和陰轉子。陽轉子有四個齒,陰轉子有六個齒,兩根轉子相互齧合。當陽轉子旋轉一周,隱轉子旋轉2/3周,或者說,陽子的轉速比陰轉子的轉速快50%。圖3是螺桿式壓縮機從吸汽靠排汽的工作過程,在汽缸的吸汽端座上開有吸汽口,當齒槽與吸汽口相通時,吸汽就開始,隨著螺桿的旋轉,齒槽脫離吸汽口,一對齒槽空間吸滿蒸氣,如圖(a)。螺桿繼續旋轉,兩螺桿的齒與齒槽相互齧合,有汽缸體、齧合的螺桿和排汽端座組成的齒槽容積變小,而且位置向排汽端移動,完成了對蒸氣壓縮和輸送的作用,如圖
(b)。當這對齒槽空間與端座的排汽
口相通時,壓縮終了,蒸氣被排出,如圖(c)。每對齒槽空間都存在著吸汽、
壓縮、排汽三個過程。在同一時刻存在著吸汽、壓縮、排汽三個過程,不過
它們發生在不同的齒槽空間。
(2)螺桿式壓縮機的優點:
① 螺桿式壓縮機只有旋轉運動,沒有往復運動,因此壓縮機的平衡性好,振動小,可以提高壓縮機的轉速。
② 螺桿式壓縮機的結構簡單、緊湊,重量輕,無吸、排汽閥,易損件少,可靠性高,檢修周期長。
③ 在低蒸發溫度或高壓縮比工況下,用單級壓縮仍然可正常工作,且有良好的效能。這是由於螺桿式壓縮機沒有餘隙,沒有吸、排汽閥,故在這種不利工況下仍然有較高的容積效率。
④ 螺桿式壓縮機對溼壓縮不敏感。
⑤ 螺桿式壓縮機的製冷量可以在10%一100%范圍內無級調節,但在40%以上負荷時的調節比較經濟。
(3)缺點:雜訊較大,以及需要設
置一套潤滑油分離、冷卻、過濾和加壓的輔助裝置,造成機組體積大。
單級蒸汽壓縮製冷系統,是由製冷壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流閥四個基本部件組成。它們之間用管道依次連線,形成一個密閉的系統,製冷劑在系統中不斷地迴圈流動,發生狀態變化,與外界進行熱量交換。其工作過程如圖1所示。 圖1. 製冷系統的基本原理 液體製冷劑在蒸發器中吸收被冷卻的物體熱量之後,汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽後排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(水或空氣)放熱,冷凝為高壓液體、經節流閥節流為低壓低溫的製冷劑、再次進入蒸發器吸熱汽化,達到迴圈製冷的目的。這樣,製冷劑在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個製冷迴圈。 在製冷系統中,蒸發器、冷凝器、壓縮機和節流閥是製冷系統中必不可少的四大件,這當中蒸發器是輸送冷量的裝置。製冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現製冷。壓縮機是心臟,起著吸入、壓縮、輸送製冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的裝置,將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質帶走。節流閥對製冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中製冷劑液體的數量,並將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。實際製冷系統中,除上述四大件之外,常常有一些輔助裝置,如電磁閥、分配器、乾燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成,它們是為了提高執行的經濟性,可靠性和安全性而設定的。
首先你要知道它的內部構造;主要為陰螺桿,陽螺桿,再加上滑塊(負荷調節裝置)。
陰陽螺桿相互轉動時會形成一個密閉空間,製冷劑在其中通過滑塊的豎向調節(與螺桿同一軸線方向)起到負荷能量的調節作用。說起來太麻煩啦,還是網路下:土木線上!裡面有個製冷板塊,能搜到的;
祝好
經濟器也是通過製冷劑揮發吸熱從而給送到蒸發器的製冷劑提供二次降溫達到節約的目的。
螺桿式製冷壓縮機和活塞式製冷壓縮機在氣體壓縮方式上相同,都屬於容積型壓縮機,也就是說它們都是靠容積的變化而使氣體壓縮的。不同點是這兩種壓縮機實現工作容積變化的方式不同。螺桿式製冷壓縮機又分為單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機。其中雙螺桿壓縮機是利用置於機體內的兩個具有螺旋狀齒槽的螺桿相齧合旋轉及其與機體內壁和吸、排氣端座內壁的配合,造成齒間容積的變化,從而完成氣體的吸入、壓縮及排出過程。
製冷原理與什麼型別的壓縮機沒有關系,製冷是利用製冷劑的特殊性質來達到製冷或者制熱的目的,製冷劑在壓縮時會升高溫度,從而向大氣視放內能,在壓力降低時又會吸收周圍的熱量,達到周圍溫度下降的目的,壓縮機就是用來給製冷劑加壓迴圈的。所以要理解製冷原理,必須對製冷劑的物理性質有所了解,高中物理中有關氣體的 狀態方程就有著方面的簡單講解。您不妨看看。
在執行過程中製冷壓縮機會將製冷劑從低壓區抽取出來經過壓縮之後送到高壓區進行冷卻凝結,製冷劑在被輸送到高壓區之後通過散熱片將熱量散發到空氣中,這時它也從原來的氣態變為液態,壓力也隨之升高。
製冷劑在迴圈過程中,從高壓區流向低壓區,之後通過毛細血管噴射到蒸發器中,在壓力驟降的情況下由液態變為氣態,然後通過散熱片來吸收空氣中的熱量實現降溫。通過這迴圈過程,將冷空氣成功的轉入到室內。