Технические характеристики двигателя запишем в таблицу 2.5:
Таблица 2.5
| Типоразмер двигателя | Мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | КПД, % | Момент инерции механизма Кг*м2 | Масса общая, кг |
| АИР 200 М4 | 2.5 |
Выбор клапанов по пропускной способности
Допустимую относительную потерю мощности в клапанах 
выбираем по рекомендациям из Таблице2.6.
где 
- суммарные потери мощности в нагнетательных и всасывающих клапанах, 
- номинальная индикаторная мощность ступени.
Таблица 2.6
| Параметр клапана | Давление всасывания, МПа | ||||
| 0,1-0,5 | 0,5-1,5 | 1,5-5 | 5-15 | 15-50 | |
| 11,2 0,22 | 9,2 0,2 | 7,4 0,18 | 5,8 0,16 | 4,4 0,14 |
Выбираем при давлении Рвс1=0,1; Рвс2=0,3 МПа 
соответственно; по выбранному допустимому значению находим соответствующие значения критерия скорости F1=0,22; F2=0,22.
Скорость звука при условиях в клапане определяем по формуле:
где 
газовая постоянная азота;
.
Рассчитываем допустимую условную скорость газа в клапанах, при которой будет обеспечено допустимое значение потерь мощности по формуле:
Выберем число клапанов: 
Определяем необходимое значение эквивалентной площади клапана, которая обеспечит работу компрессора с допустимыми потерями мощности в клапанах. Значение необходимой эквивалентной площади Ф считаем по формуле:
где 
площадь поршня; 
средняя скорость поршня; 
число всасывающих или нагнетательных клапанов в полости цилиндра.
По найденным необходимым значениям эквивалентной площади клапанов подбираем стандартизированные клапаны типа КТ по ОСТ 26-12-2030-81.
Таблица 2.7
| Шифр клапана | Эквивалентная площадь Ф,  не менее
| Мертвый объем клапана  , 
| Ширина прохода в седле b, мм | Высота подъема пластины h, мм |  , мм
|  , мм
|  , мм
|  , мм
| H, мм | Число кольцевых проходов |
| ВКТ 100-1.5-4 | 6,9 | 1.5 | 32,0 | |||||||
| ВКТ 55-2,0-25.0 | 2,8 | 2,0 | 28.0 | |||||||
| НКТ 90-2,5-4,0 | 5,9 | 2,5 | 26.5 | |||||||
| НКТ 60-1,5-10.0 | 2,6 | 1.5 | 24.5 |
|
|
Кроме определения геометрии проточной части клапанов, необходимо произвести расчет пружин в клапанах.
Из уравнения неразрывности 
определяем скорректированное значение эквивалентной скорости газа в клапане и скорость звука:
Находим скорректированное значение критерия скорости газа в клапане:
По скорректированному значению критерия скорости F находим максимальное значение теоретической относительной потери давления в клапане 
по графику:
Рис. 2.1. Зависимость от F.
Принимаем 
.
По известным значениям и 
находим минимальное значение относительного перепада давления в клапане, необходимое для преодоления силы упругости пружины в полностью открытом клапане:
Минимальный перепад давления, необходимый для полного открытия клапана, будет равен:
Находим отношения полной высоты подъема пластины к ширине прохода в щели h/b. Значения h и b приведены в справочных данных по характеристикам клапанов.
ВКТ 100-1.5-4 h/b=0,25;
ВКТ 55-2,0-25.0h/b=0,33;
НКТ 90-2,5-4,0h/b=0,313;
НКТ 60-1,5-10.0h/b=0,214;
На основании полученного значения отношения h/b по графику находим коэффициент давления потока.
Рис. 2.2. Коэффициент давления потока для кольцевых и дисковых клапанов.
|
|
Затем рассчитываем приведенную силу упругости пружины:
Приведенная сила упругости всасывающего клапана:
Округляем значение приведенной силы упругости пружины до ближайшего номинального значения, окончательно принимая:
Определяем силу давления пружины на пластину клапана:
где 
площадь седла клапана.
Тогда сила давления пружины на пластину всасывающего клапана:
Динамический расчет