Викитека

ВЭ/ВТ/Диаграмма паровой машины

< ВЭ

ДИАГРАММА ПАРОВОЙ МАШИНЫ, изображает графически работу пара в цилиндре за один ход поршня. По оси абсцисс откладывают в опред. масштабе проходимый путь поршня, а по оси ординат — соответствующие давления на единицу площади поршня и противодавления на поршень в друг. полости цилиндра; т. обр., получаются две, расположенные одна на другой, кривые давлений. Площадь фигуры, заключенной между этими кривыми и конечными ординатами, выражает полез. работу пара в цил-ре за один ход поршня, приходящуюся на ед. площади последнего. Вся работа пара в цил-ре получается помножением на число квадрат. единиц площади поршня. Теоретич. Д. паров. машины с отсечкой пара имеет вид, показанный на фиг. 1. Отрезок AB изображает впуск пара, точка B — отсечку, BC — расширение пара, DE — выпуск его. Работа давления выразится площадью ABCNO, противодавления — площадью EDNO и полез. работа — ABCDE. На этом же эскизе показана и действит., практич. Д. пар. машины, отличающаяся от теоретической в след.: впуск пара вместо прямой, паралл-ной оси абсцисс, бывает всегда слегка наклонным, а переход к кривой расширения — более плавным оттого, что золотниковое окно в точке B закрывается не мгновенно, а постепенно; кривая расширения FK вследствие этого получается ниже теоретической. Выпуск пара также наступает не мгновенно в точке C, а неск. ранее, в точке K (предварение выпуска) и также происходит постепенно, почему в Д. получаются плавные закругления. Затем, не доходя до конца поршня, в точке H выпуск прекращается, и начинается "сжатие" оставшегося в цил-ре пара; это делается, чтобы образовать подушку в конце хода поршня и смягчить удары его в дно цилиндра. Наконец, при начале хода поршня открывают золотник. окно также неск. ранее, чем поршень дойдет до мертв. точки в положении L ("предварение впуска"). Площадь AFKHLA и представляет графически действит. работу пара в цил-ре за один ход поршня; в хорошо конструированных экономич. машинах судов. типа она равна 0,55—0,6 от площади теоретич. Д. Конечно, за обрат. ход с друг. стороны поршня получается подобная же Д. (фиг. 1, пунктир). В таком виде Д. получаются с машин при помощи индикатор. приборов (см. Индикатор). по очертаниям Д. опытн. инж.-механик сейчас же определит характер работы пар. машины. На прилагаемой таблице приведены неск. характерных Д., показывающих недостатки машины; фиг. 2 представляет Д. с неправил. распределением золотник. перекрышей, вызывающим неравенство работ в обеих полостях цил-ра и нарушающим плавность действия машины; фиг. 3 — неправильное положение эксцентрика: отсечка, выпуск и сжатие наступают раньше, чем бы следовало (пунктиром показана правильная Д.), и работа цил-ра уменьшается; фиг. 4 — совершенно искаженная Д., получившаяся вследствие слабины в соединении золотника со штоком; фиг. 5 — неплотность золотника, побеги пара после отсечки и повышение противодавления; площадь Д. м. сохраниться, но расход пара будет увеличенный; фиг. 6 — неплотность поршня; понижение кривой расширения и увеличение противодавления, что вызывает уменьшение площади Д., а значит, и работы машины, и увеличение расхода пара; фиг. 7 — местный побег пара через поршень; фиг. 8 — неплотность поршня в концах хода, часто наблюдаемая в неправильно рас-точенных цилиндрах. В машинах многократ. расширения пара для кажд. цил-ра получается своя Д.; для харак-стики же всей машины строятся комбинированные Д. (фиг. 9). По оси абсцисс откладываются отрезки, пропорциональные объемам цил-ров, а по оси ординат давления на ед. площади; объемы цил-ров откладываются не от начала координат, а отступя от него на величину "вредного пространства", т. е. того объема цил-ра, к-рый остается всегда между поршнем и днищем цил-ра в мертв. точках поршня. Работу пара в цил-рах машины многократ. расширения теоретически можно заменить работой пара в одном цил-ре низк. давления, сделав соответно меньшую отсечку и заставив то же колич-во пара расширяться в тех же пределах, как в неск. цилиндрах. Эта теоретич. Д. будет ABCDE. Части её: FBHIK, LMNPR и STCDU представляют теоретич. Д. цил-ров высок., сред. и низк. давления, а кривые внутри этих фигур — перенесенные согласно принятому масштабу действит. Д., показанные на фиг. 10, 11 и 12. Комбинированные Д. важны, как рук-ство при конструировании машины, чтобы достичь одинаков. работы во всех цил-рах для обеспечения плавности её действия. Диаграмма энтропийная, предложенная впервые Бельпэром и известная еще под назв. Д. Молье, получает всё большее распространение при изучении разл. теплов. процессов, происходящих с паром в пар. машинах и турбинах и с газом в теплов. двигателях. На этой Д. нанесен ряд кривых, дающих все величины, характеризующие состояние пара при любых условиях. Эти кривые суть: 1) линий пост. колич-ва теплоты, 2) линии пост. энтропии, 3) линии пост. давления, 4) погранич. кривая между насыщенным и перегретым паром, 5) лннии пост. давления для перегретого пара, 6) линии пост. удельн. объема и 7) линии пост. количества пара.

Источник — https://ru.wikisource.org/w/index.php?title=ВЭ/ВТ/Диаграмма_паровой_машины&oldid=2629957