活塞壓縮機(jī)慣性力的平衡

動設(shè)備原理及操作目錄慣性力的平衡方法1慣性力的平衡2活塞壓縮機(jī)慣性力的平衡活塞壓縮機(jī)慣性力的平衡一、慣性力的平衡的方法

慣性力的平衡通常有兩種方法。

外部法：通過加大基礎(chǔ)的辦法來減少振動。這種方法要消耗大量的人力、物力和財力，不經(jīng)濟(jì)也不合算，只有在不得已時才采用。

內(nèi)部法

：通過在曲柄銷相反方向設(shè)置平衡重，使慣性力得到平衡的方法。這種方法是從引起振動的內(nèi)因去解決問題，是最有效的辦法，也是目前壓縮機(jī)中廣發(fā)采用的慣性力的平衡方法。

二、旋轉(zhuǎn)慣性力的平衡

旋轉(zhuǎn)慣性力是一種離心力，可通過在曲柄相反方向裝一個適當(dāng)?shù)钠胶庵?，使平衡重產(chǎn)生的慣性力與曲軸連桿機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)慣性力正好大小相等，方向相反，從而達(dá)到平衡旋轉(zhuǎn)慣性力的目的。圖3-41.

在曲柄的另一側(cè)配置兩塊平衡重，其總質(zhì)量為m0

，每塊平衡重的質(zhì)量為m0/2，平衡重的回轉(zhuǎn)半徑為r0，則壓縮機(jī)的回轉(zhuǎn)慣性力要得到了平衡，必須滿足下列條件:三、往復(fù)慣性力的平衡

往復(fù)慣性力對單列壓縮機(jī)一般是無法平衡的，只能利用配置平衡重的方法使一階慣性力的方向發(fā)生改變。

對多列壓縮機(jī)，可通過各列間曲柄錯角的合力排列，使各列的往復(fù)慣性力在機(jī)器內(nèi)部得到平衡。1.單列壓縮機(jī)往復(fù)慣性力的平衡

在曲柄相反方向半徑等于r處，設(shè)置平衡重，該平衡重在沿曲柄方向產(chǎn)生一個離心力，把該力分解在垂直和水平方向。見圖3-42所示。圖3-42單列壓縮機(jī)垂直分量與一階往復(fù)慣性力大小相同，方向相反，因此，可以將一階往復(fù)慣性力全部平衡掉。水平分量垂直作用在氣缸中心線方向，無法平衡，該力在水平方向周期性的變化能引起水平方向的振動。在單列壓縮機(jī)中設(shè)置平衡重，只能使一階往復(fù)慣性力在轉(zhuǎn)向90°而不能平衡，實際中因加平衡塊的方法簡單，常將部分慣性力轉(zhuǎn)向90°，使不平衡的慣性力均勻一些。對臥式壓縮機(jī)可以減小水平振動。在單列壓縮機(jī)中常利用這一方法，將30%～50%的水平方向的一階慣性力轉(zhuǎn)移到垂直地面方向，以減輕水平方向的振動。2.對稱平衡式壓縮機(jī)往復(fù)慣性力的平衡

對稱平衡壓縮機(jī)中，各列對稱的排列在曲軸的兩側(cè)，兩列曲柄錯角δ=180°。見圖3-43所示。兩列的運(yùn)動方向相反，所以，當(dāng)兩列往復(fù)不平衡重的質(zhì)量相等時，兩列的往復(fù)慣性力恰好大小相反，方向相反，都能自己平衡。一階往復(fù)慣性力的合力為：

二階往復(fù)慣性力的合力為：

說明：一階往復(fù)慣性力、二階往復(fù)慣性力均達(dá)到了完全平衡，故稱對稱平衡壓縮機(jī)。如果，則：對稱平衡壓縮機(jī)慣性力完全平衡這一獨特優(yōu)點，使其可采用高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，且基礎(chǔ)較輕，對主軸承的作用力較小，因而磨損輕，是臥式壓縮機(jī)的發(fā)展方向。圖3-43對稱平衡壓縮機(jī)3.L型壓縮機(jī)慣性力的平衡原理：L型壓縮機(jī)兩列氣缸的夾角為90°，一列水平，一列垂直，兩列連桿共用一個曲柄銷。見圖3-44所示。L型壓縮機(jī)一階往復(fù)慣性力的計算當(dāng)垂直一列的一階往復(fù)慣性力為：水平一列的一階往復(fù)慣性力為：則一階往復(fù)慣性力的合力為：時（I1定值）:因此，L型壓縮機(jī)可在曲柄相反方向，回轉(zhuǎn)半徑為r處，加裝平衡質(zhì)量ms

予以平衡，此類壓縮機(jī)設(shè)計時，力求使兩列質(zhì)量相等。水平一列的二階往復(fù)慣性力：垂直一列的二階往復(fù)慣性力：時，二階往復(fù)慣性力的合力：二階往復(fù)慣性力的合力的方向：二階往復(fù)慣性力的合力大小周期性變化，方向不變，與水平列成45°，所以，L型壓縮機(jī)二階往復(fù)慣性力不能用裝平衡質(zhì)量的方法平衡。L型壓縮機(jī)二階往復(fù)慣性力的計算當(dāng)

例題

某L型壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量為8.27Kg，曲柄半徑長100mm，兩列往復(fù)質(zhì)量均為39kg，平衡質(zhì)量的質(zhì)心半徑60mm