Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Двигатель — двойное действие

Это соответствует пограничной мощности ssj 150 л. с. в цилиндре стационарных двигателей с зажиганием ( с, 4), напротив, в авиационных двигателях ( ст 9 м / сек) только а 50 л. с. Большие мощности и особгнно двигатели двойного действия требуют охлаждаемых днищ поршня. Эксплоатационно надежный подвод и отвод охлаждающей жидкости с движущимися поршнями значительно повышает стоимость. Поршень должен иметь при полной нагрузке правильный зазор в цилиндре, поэтому в холодном состоянии сильную игру, что определяется по разности температур обеих частей в эксплоатации и коэфи-циентом расширения материала и проверяется опытом. [46]

Ниже рассмотрены конструкции поршней различных типов тяжелых двигателей, а именно: 1) поршни четырехтактных двигателей без крейцкопфа; 2) поршни двухтактных двигателей без крейцкопфа; 3) поршни четырехтактных и двухтактных двигателей с крейцкопфом; 4) поршни двигателей двойного действия . [47]

Достоинством конструкции кривошипного механизма по рис. 147 является простота и компактность; недостатком то, что при одинаковом объеме цилиндра, числе оборотов и графике давления на поршень ( индикаторной диаграмме) двигатель простого действия в каждом цилиндре дает в два раза меньшую мощность, чем двигатель двойного действия . [48]

Этот тип двигателя Стирлинга был первоначально предложен английским инженером Сименсом [7] и независимо от него голландскими инженерами Рини и Ван-Вееном в период их работы в фирме Филипс, где он был усовершенствован. Двигатель двойного действия особенно эффективен среди устройств, вырабатывающих механическую энергию, из-за своей высокой удельной мощности, получаемой благодаря тому, что при каждом обороте коленчатого вала в каждом цилиндре поршень совершает полный рабочий ход. [50]

Двигатели двойного действия изначально имеют полость, которая выполняет функции как буферная полость в процессе работы двигателя. В двигателе двойного действия ( рис. 1.24) максимальная разность давлений, действующих по обе стороны поршня, равна разности максимального и минимального давлений цикла, поскольку поршень обоими своими торцами соприкасается с рабочими полостями. [52]

Если ту же самую методику применить к полости сжатия, то, поскольку отношение рабочих объемов равно 0 88, значения диаметра цилиндра и длины хода для полости сжатия будут отличаться от соответствующих расчетных значений для полости расширения. В двигателе двойного действия это недопустимо. [54]

Заливка ее обычно производится антифрикционным металлом. В двигателях двойного действия конструкция такой разъемной головки обязательна. [55]

В двигателях с цилиндровой мощностью 125 л. с. и более поршень посредством штока обычно соединен с крейцкопфом, который движется в параллелях и с помощью шатуна соединен с мотылевой шейкой коленчатого вала. В двигателях двойного действия обязательно выполняется крейцкопф, который в соответствии с рассмотренной схемой соединяется с поршнем и коленчатым валом. [56]

На практике проблема обеспечения синхронизации облегчается за счет канавок, профрезерованных в корпусе штока поршня. Когда поршень двигателя двойного действия находится около нижней мертвой точки, канавки открываются, обеспечивая рабочему телу проход в полость сжатия при достижении давлением рабочего цикла своего максимума. [57]

Таким образом, использование принципа двойного действия приводит к увеличению вдвое числа циклов в единицу времени. Увеличение мощности у двигателей двойного действия по сравнению с двигателем простого действия составляет 80 — 85 о вследствие уменьшения рабочего объема нижней полости из-за проходящего через нее штока. Ввиду значительного усложнения конструкции и малой надежности двигатели двойного действия в настоящее время не строятся. [58]

Отсюда следует, что в двигателе двойного действия реальные нагрузки на подшипники существенно ниже, и проблема уплотнения поршня стоит не так остро, однако уплотнение штока поршня по-прежнему работает в тяжелых условиях. Поэтому даже в двигателях двойного действия иногда поддерживают небольшое избыточное давление в картере, что позволяет упростить конструкцию уплотнения штока. [59]

Двигатели двойного действия

Принципы работы двигателей Стирлинга двойного действия уже были описаны в разд. 1.4. Несмотря на то что предлага­юсь много вариантов двигателей двойного действия, все они, но существу, могут быть разделены на два вида: «квадратная ■им верка» и обычные рядные двигатели. Хотя и рассматрива­лись двигатели двойного действия свободнопоршневого типа и пша «Флюидайн» и в этой области проведена определенная конструкторская и экспериментальная работа, нельзя утверж — |.пь, что совершенствование этих двигателей продвинулось до — ( I лточно далеко.

I (зобретение двигателя двойного действия связано с именем

• НЕКОТОРЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ
• Двигатели простого действия
• Рекомендации по выбору бизнеса
• Строительное оборудование МСД
• Тепловые насосы

Двигатели стирлинга

Термины и определения

В настоящем приложении определяются и разъясняются термины, применяемые — для характеристики и описания особен­ностей конструкции и протекания рабочих процессов в двига­телях Стирлинга. Определения таких терминов, как «изотерми­ческий», «адиабатный» и т. …

Условия балансировки ромбического механизма привода

Ромбический приводной механизм, бывший некогда одним из основных механизмов привода двигателя Стирлинга, сейчас вышел из употребления и применяется лишь в очень редких случаях. Однако он должен вернуться, если окажутся жизнеспособными …

ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В МЕТОДЕ ШМИДТА

При проведении анализа использовались следующие пред­положения: 1. Все процессы являются обратимыми. 2. Справедливо уравнение состояния идеального газа pV = = MRT. 3. Изменения объемов подчиняются синусоидальному закону. 4. Достигнуты периодические …

Продажа шагающий экскаватор 20/90

Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788

Цилиндры одностороннего и двустороннего действия

Цилиндры поршневых двигателей часто классифицируются по типу одностороннего или двустороннего действия, в зависимости от того, как рабочая жидкость воздействует на поршень.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 одностороннего действия
• 2 двойного действия
• 3 паровых двигателя
• 4 Двигатели внутреннего сгорания
  • 4.1 Двухтактные двигатели с компрессией картера
  • 4.2 Двигатели внутреннего сгорания двойного действия
    • 4.2.1 USS Pompano
• 5 гидроцилиндров
• 6 Сноски
• 7 ссылки

Одностороннего действия [ править ]

Одностороннего действия цилиндра в поршневом двигателе является цилиндром , в котором рабочая жидкость действует на одной стороне поршня только. Цилиндр одностороннего действия полагается на нагрузку, пружины, другие цилиндры или импульс маховика , чтобы толкнуть поршень в обратном направлении. Цилиндры одностороннего действия используются в большинстве поршневых двигателей. Они почти универсальны в двигателях внутреннего сгорания (например, бензиновых и дизельных двигателях ), а также используются во многих двигателях внешнего сгорания, таких как двигатели Стирлинга и некоторые паровые двигатели.. Они также встречаются в насосах и гидроцилиндрах .

Двойного действия [ править ]

Цилиндра двойного действия представляет собой цилиндр , в котором рабочая жидкость действует попеременно на обеих сторонах поршня. Чтобы соединить поршень в цилиндре двустороннего действия с внешним механизмом, таким как коленчатый вал , на одном конце цилиндра должно быть предусмотрено отверстие для поршневого штока, и это должно быть снабжено сальником или « сальником». «для предотвращения утечки рабочей жидкости. Цилиндры двустороннего действия распространены в паровых двигателях.но необычно для других типов двигателей. Многие гидравлические и пневматические цилиндры используют их там, где необходимо создать усилие в обоих направлениях. Гидравлический цилиндр двойного действия имеет отверстия на каждом конце, через которые подается гидравлическая жидкость как для втягивания, так и для выдвижения поршня. Цилиндр двустороннего действия используется там, где внешнее усилие не используется для втягивания поршня, или его можно использовать, когда требуется большая сила в обоих направлениях движения.

Паровые двигатели [ править ]

В паровых двигателях обычно используются цилиндры двустороннего действия. Однако ранние паровые двигатели, такие как атмосферные двигатели и некоторые пучковые двигатели, были одностороннего действия. Они часто передавали свою силу через балку с помощью цепей и «арочной головки», так как требовалось только натяжение в одном направлении.

Там, где они использовались для перекачки шахтных стволов и должны были действовать против нагрузки только в одном направлении, конструкции одностороннего действия использовались в течение многих лет. Главный толчок к созданию цилиндров двойного действия пришел, когда Джеймс Ватт пытался разработать двигатель с вращающейся балкой , который можно было бы использовать для привода механизмов через выходной вал. [1] В одноцилиндровом двигателе цилиндр двустороннего действия давал более плавную выходную мощность. Двигатель высокого давления [i], разработанный Ричардом Тревитиком , использовал поршни двустороннего действия и впоследствии стал моделью для большинства паровых двигателей.

Некоторые из более поздних паровых двигателей, высокоскоростных паровых двигателей , использовали поршни одностороннего действия новой конструкции. Крейцкопфа не стала частью поршня, [II] , и не было больше никакого поршневой шток. Это было по тем же причинам, что и для двигателя внутреннего сгорания, поскольку отказ от поршневого штока и его уплотнений позволил создать более эффективную систему смазки картера .

В небольших моделях и игрушках часто используются цилиндры одностороннего действия по вышеуказанной причине, а также для снижения производственных затрат.

Двигатели внутреннего сгорания [ править ]

В отличие от паровых двигателей, почти все двигатели внутреннего сгорания использовали цилиндры одностороннего действия.

Их поршни обычно представляют собой стволовые поршни , где соединение поршневого пальца шатуна находится внутри самого поршня. Это позволяет избежать крейцкопфа, поршневого штока и его уплотнительного сальника, но также делает поршень одностороннего действия практически необходимым. Это, в свою очередь, имеет то преимущество, что обеспечивает легкий доступ к нижней части поршня для смазочного масла, которое также выполняет важную функцию охлаждения. Это позволяет избежать местного перегрева поршня и колец.

Двухтактные двигатели с компрессией картера

Небольшие бензиновые двухтактные двигатели , например, для мотоциклов, используют компрессию картера, а не отдельный нагнетатель или продувочный нагнетатель . При этом обе стороны поршня используются в качестве рабочих поверхностей, при этом нижняя сторона поршня действует как поршневой компрессор для сжатия входящего заряда, готового к следующему ходу. Поршень по-прежнему считается односторонним, поскольку только одна из этих поверхностей производит мощность.

Двигатели внутреннего сгорания двойного действия

Некоторые ранние газовые двигатели , такие как оригинальные двигатели Ленуара, появившиеся примерно в 1860 году, были двойного действия и следовали по конструкции паровым двигателям .

Двигатели внутреннего сгорания вскоре перешли на цилиндры одностороннего действия. Это было по двум причинам: что касается высокоскоростного парового двигателя, высокое усилие на каждый поршень и его шатун было настолько большим, что предъявляло большие требования к подшипникам. Поршень одностороннего действия, в котором направление сил было постоянно сжимающим вдоль шатуна, позволяло уменьшить зазоры в подшипниках. [2] Во-вторых, необходимость в больших площадях клапана для обеспечения хорошего потока газа, в то же время требуя небольшого объема для камеры сгорания, чтобы обеспечить хорошее сжатие , монополизировала пространство, доступное в головке блока цилиндров . Цилиндр, производный от парового двигателя Ленуара, не подходил для бензинового двигателя, и поэтому новая конструкция, основанная наВместо них появились тарельчатые клапаны и ствол одностороннего действия .

Чрезвычайно большие газовые двигатели были также построены как двигатели для выдувания доменных печей , с одним или двумя чрезвычайно большими цилиндрами и работающими на сжигании топочного газа . В них, в частности, в Körting , использовались цилиндры двустороннего действия. Газовые двигатели не требуют или почти не требуют сжатия своего заряда по сравнению с бензиновыми двигателями или двигателями с воспламенением от сжатия , и поэтому конструкции цилиндров двустороннего действия все еще были адекватными, несмотря на их узкие извилистые каналы.

Цилиндры двойного действия нечасто использовались для двигателей внутреннего сгорания с тех пор, хотя Burmeister & Wain производила двухтактные дизели двойного действия (2-SCDA) для морских силовых установок до 1930 года. Первый, мощностью 7000 л.с., был установлен в Великобритании. MV Amerika (United Baltic Co.) в 1929 году. [3] [4] Два черно-белых двигателя SCDA, установленных на MV Stirling Castle в 1937 году, производили по 24 000 л.с. каждый.

USS Pompano

В 1935 году американская подводная лодка USS Pompano была заказана как часть класса Perch [iii]. Было построено шесть лодок с тремя различными конструкциями дизельных двигателей от разных производителей. Pompano был оснащен 8-цилиндровыми двигателями двустороннего действия HOR ( Hooven-Owens-Rentschler ), которые были лицензионной версией вспомогательных двигателей MAN для крейсера Leipzig . [5] Из-за ограниченного пространства, доступного на подводных лодках, двигатели с оппозитными поршнями или, в данном случае, двигатели двустороннего действия были более компактными. Pompano ‘ Двигатели s были полностью неисправны и были разбиты во время испытаний еще до того, как покинули военно-морскую верфь Мэр-Айленд . Pompano простаивал восемь месяцев до 1938 года, пока не были заменены двигатели. [5] Даже тогда двигатели считались неудовлетворительными и были заменены двигателями Фэрбенкса-Морса в 1942 году. [5] Пока Pompano все еще строился, были заказаны подводные лодки класса Salmon . Три из них были построены компанией Electric Boat с 9-цилиндровым двигателем HOR. [6] Хотя не столь большой провал в качестве Помпанно » С двигателями эта версия все еще вызывала проблемы, и лодки позже были переоборудованы с теми же двигателями General Motors 16-248 V16 одностороннего действия, что и их родственные лодки. [6] Другие подводные лодки классов Sargo и Seadragon , а также несколько первых подводных лодок класса Gato , также были построены с этими 9-цилиндровыми двигателями HOR, но позже были модернизированы. [7]

Гидравлические цилиндры [ править ]

См. Статью о главном гидроцилиндре .

Гидравлический цилиндр представляет собой механический привод , который питается от жидкости под давлением, как правило , масло. Он имеет множество применений, особенно в строительном оборудовании ( инженерные машины ), производственном оборудовании и гражданском строительстве.

Семь фактов о создателе универсальной паровой машины Джеймсе Уатте

1. История паровых машин берет свое начало задолго до изобретения Уатта. На самом деле, он усовершенствовал разработку англичанина Томаса Ньюкомена. Созданную им в 1712 году паровую машину в течение полувека использовали для откачки воды в шахтах, на судоремонтных предприятиях. Однако эта конструкция была очень громоздкой, требовала постоянного пополнения запасов угля, для чего порой задействовали до 50 лошадей. Управление машиной осуществлялось вручную — для этого нанимали специального человека, который с определенной периодичностью открывал и закрывал клапаны.

В 1763 году Джеймсу Уатту, который тогда был механиком университета Глазго, поручили починить действующий макет паровой машины Ньюкомена. В процессе изобретатель понял, что цилиндр конструкции нужно держать постоянно нагретым — это сильно сократило бы расход топлива. Рассказывают, что, Уатта осенило, когда он прогуливался вдоль прачечных и увидел облака пара, которые стремились вырваться из-под крышек котлов с бельем. Изобретатель сделал так, что цилиндр постоянно оставался горячим: для этого пар, до конденсации, отводился в отдельный резервуар через трубопровод с клапаном. Благодаря применению теплоизоляционного материала, конденсор оставался холодным. Таким образом, пароатмосферная машина превратилась в паровую.

2. Патент на свое изобретение — «создание парового двигателя, в котором температура двигателя всегда будет равна температуре пара, несмотря на то, что пар будет охлаждаться до температуры ниже ста градусов» — Уатт получил в 1769 году. Но паровую машину новой конструкции он создал только спустя семь лет: у изобретателя было плохо с деньгами, и он не имел возможности воплотить в жизнь свою идею.

В 1772 году он познакомился с богатым промышленником Мэтью Болтоном, который помог ему избавиться от долгов и финансово поддержал в работе. Спустя год Уатт испытал свою паровую машину, которая выполняла функцию насоса, однако требовала намного меньше угля. Болтон и Уатт открыли компанию по производству паровых машин, выпуск которых начался в 1774 году. Для того, чтобы построить новый прокатный цех, промышленник попросил изобретателя создать специальную паровую машину — для привода прокатных станков.

3. В 1781 году Уатт запатентовал изобретение, которое сделало его знаменитым — паровую машину «для осуществления движения вокруг оси с целью приведения в действие других машин». По сути, она могла использоваться не только в качестве насоса, как изобретение Ньюкомена, а для любой работы.

Паровая машина двойного действия Уатта работала следующим образом. В крышке цилиндра имелся сальник, который обеспечивал свободное движение поршня. Пар поступал в цилиндр попеременно то с одной стороны поршня, то с другой. Поэтому и рабочий, и обратный ход совершались при помощи помощью пара. Возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращение маховика при помощи планетарного механизма (системы, состоящей из нескольких зубчатых колес, вращающихся вокруг центральной — солнечной — шестерни).

В 1784 году Уатт модернизировал свою машину, которую назвали «универсальной». Она появилась на фабриках и заводах, с ее помощью приводили в движение прядильные и ткацкие станки и другие механизмы. А в начале XIX века двигатели системы Уатта установили на первые паровоз и пароход. Жизнь человека изменилась в корне.

4. Уатту и Болтону пришлось бороться с многочисленными некачественными подделками паровой машины. В то время каждый, кто имел хоть какое-то представление о подобной конструкции, пытался сделать ее самостоятельно, чтобы заработать на волне популярности. Зачастую подделки были опасны в эксплуатации: это портило имидж производителей. Они выиграли тысячи судебных разбирательств.

5. Российская академия наук предложила Уатту, при условии переезда, занятие, «сообразное с его вкусом и познаниями» и приличным ежегодным жалованьем в 1000 фунтов стерлингов. Узнав об этом, поэт Эразм Дарвин умолял изобретателя не ездить: «Я надеюсь, что Ваша огненная машина оставит Вас здесь». В Россию Уатт так и не поехал.

6. Изначально, для того, чтобы продвинуть на рынке свою паровую машину, Уатту понадобилось наглядно представить ее преимущества. Изобретатель рассчитал, какой груз, в среднем, в минуту поднимает обычная лошадь, приводя в действие водяной насос. Эту единицу мощности он обозначил как «лошадиную силу». Таким образом, Уатт наглядно показал, во сколько раз паровая машина эффективнее лошади.

7. В 1882 году Британская ассоциация инженеров решила, впервые в истории техники, присвоить имя собственное единице измерения и, таким образом, увековечить Джеймса Уатта. С тех пор мощность в Международной системе единиц измеряется в ваттах.