Ромбический приводной механизм (рис. 2.37)

Рассматривая двигатели Стирлинга, модификация которых отлична от модификации альфа, необходимо помнить, что дви­жение поршня в полости сжатия нельзя связать с изменением ‘Объема этой полости, просто умножив перемещение поршня на
площадь его сечения, поскольку полость сжатия образуется при встречном движении рабочего и вытеснительного поршней. Пол­ностью соотношения, определяющие изменение объема, приве­дены в диссертации Мейера [49]; мы предлагаем лишь итого­вые формы этих соотношений. Получаются два различных со­отношения в отличие от случая кривошипно-шатунной системы,

Ромбический приводной механизм (рис. 2.37)

Рис. 2.37. Ромбический приводной механизм.

[Тжсцентри — ситет

Когда требуется лишь замена ф на ф а Эти соотношения имеют вид

УЕ (ф) = RAd {sin ф 4- [т2 -(е — Cos ф)2]0-5 [(т— 1)2-е2р} (2.78) Vc (ф) = 2ГАр {[т2 — (е — I)2]0-5 — [Т2 — (е — cos ^)2]0-5}, (2.79)

Где M = R/L, е — отношение эксцентриситета к радиусу криво­шипа.

(2.80)

Чтобы провести гармонический аналнз, необходимо разло­жить в ряд член [т2 — (е — cos^>)2]°>5. Это можно сделать раз­личными способами [57], но разложение в ряд Фурье позволяет получить наибольшую информацию. Ряд Фурье записывается в форме

Оэ

[т2 — (е — cos ф)2]0-5 = £ В,- cos }ф,

Где Bj — коэффициенты Фурье, определяемые обычным образом. Значения Bj для различных комбинаций т и е приведены в приложении 2 работы [49]. Используя этот ряд для случая
равных диаметров рабочего и вытеснительного поршней, полу­чаем

VE (Ф) = RAd [с + D cos (ф — W) + Е В, cos, (2.81)

Vc (Ф) г (Ad — Ar) [Е — F cos ф — 2 Д В, cos , (2.82)

Где С = В0 — т~1 [(1 — M)2 M2F D = (BI + О"’5, Arctg (V), Е = (2/m) [1 — т2(е — I)2]0-5, F = 2В,.

Ромбический приводной механизм (рис. 2.37)

I t ■ • ! I ‘ ‘ д I I 1 1 I I I I I

О 100 200 300 ЗБО

Угол поворота кривошипа, грай

Рис. 2.38. Сравнение изменений объема при идеальном, синусоидальном и ре­альном движениях поршня (ромбический приводной механизм). 1 — первая гармоника; 2—реальное движение; 3—прерывистое движение.

Ромбический приводной механизм (рис. 2.37)

Угол поворота кривошипа f грай

Рнс. 2.39. Сравнение изменения объема, рассчитанного по соотношению (2.75), с реальным значением (ромбический приводной механизм). I—реальное движение; 2—синусоидальное движение; 3—прерывистое движение.

19 Зак. 839

Если, например, т — Ъ и е = 1, то В0 = 4,8453, ВI = 0,2075, В2 = —0,0538, Вз = 0,0012 и т. д. Подставив эти значения в со­отношение (2.81), находим, что практически точное значение реального изменения объема можно получить, используя лишь первые члены ряда до второй гармоники включительно.

Использование первой гармоники, т. е. приближения сину­соидального движения, неудовлетворительно [57, 58], а выра­жение типа (2.75), полученное в приближении синусоидального изменения рабочего объема, дает еще менее точные результаты, как это видно из рис. 2.38 и 2.39. Здесь также отчетливо видно отклонение от идеального случая.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *