Викитека

ВЭ/ДО/Диаграмма паровой машины

< ВЭ

ДІАГРАММА ПАРОВОЙ МАШИНЫ, изображаетъ графически работу пара въ цилиндрѣ за одинъ ходъ поршня. По оси абсциссъ откладываютъ въ опред. масштабѣ проходимый путь поршня, а по оси ординатъ — соотвѣтствующія давленія на единицу площади поршня и противодавленія на поршень въ друг. полости цилиндра; т. обр., получаются двѣ, расположенныя одна на другой, кривыя давленій. Площадь фигуры, заключенной между этими кривыми и конечными ординатами, выражаетъ полез. работу пара въ цил-рѣ за одинъ ходъ поршня, приходящуюся на ед. площади послѣдняго. Вся работа пара въ цил-рѣ получается помноженіемъ на число квадрат. единицъ площади поршня. Теоретич. Д. паров. машины съ отсѣчкой пара имѣетъ видъ, показанный на фиг. 1. Отрѣзокъ AB изображаетъ впускъ пара, точка B — отсѣчку, BC — расширеніе пара, DE — выпускъ его. Работа давленія выразится площадью ABCNO, противодавленія — площадью EDNO и полез. работа — ABCDE. На этомъ же эскизѣ показана и дѣйствит., практич. Д. пар. машины, отличающаяся отъ теоретической въ слѣд.: впускъ пара вмѣсто прямой, паралл-ной оси абсциссъ, бываетъ всегда слегка наклоннымъ, а переходъ къ кривой расширенія — болѣе плавнымъ оттого, что золотниковое окно въ точкѣ B закрывается не мгновенно, а постепенно; кривая расширенія FK вслѣдствіе этого получается ниже теоретической. Выпускъ пара также наступаетъ не мгновенно въ точкѣ C, а нѣск. ранѣе, въ точкѣ K (предвареніе выпуска) и также происходитъ постепенно, почему въ Д. получаются плавныя закругленія. Затѣмъ, не доходя до конца поршня, въ точкѣ H выпускъ прекращается, и начинается "сжатіе" оставшагося въ цил-рѣ пара; это дѣлается, чтобы образовать подушку въ концѣ хода поршня и смягчить удары его въ дно цилиндра. Наконецъ, при началѣ хода поршня открываютъ золотник. окно также нѣск. ранѣе, чѣмъ поршень дойдетъ до мертв. точки въ положеніи L ("предвареніе впуска"). Площадь AFKHLA и представляетъ графически дѣйствит. работу пара въ цил-рѣ за одинъ ходъ поршня; въ хорошо конструированныхъ экономич. машинахъ судов. типа она равна 0,55—0,6 отъ площади теоретич. Д. Конечно, за обрат. ходъ съ друг. стороны поршня получается подобная же Д. (фиг. 1, пунктиръ). Въ такомъ видѣ Д. получаются съ машинъ при помощи индикатор. приборовъ (см. Индикаторъ). по очертаніямъ Д. опытн. инж.-механикъ сейчасъ же опредѣлитъ характеръ работы пар. машины. На прилагаемой таблицѣ приведены нѣск. характерныхъ Д., показывающихъ недостатки машины; фиг. 2 представляетъ Д. съ неправил. распредѣленіемъ золотник. перекрышей, вызывающимъ неравенство работъ въ обѣихъ полостяхъ цил-ра и нарушающимъ плавность дѣйствія машины; фиг. 3 — неправильное положеніе эксцентрика: отсѣчка, выпускъ и сжатіе наступаютъ раньше, чѣмъ бы следовало (пунктиромъ показана правильная Д.), и работа цил-ра уменьшается; фиг. 4 — совершенно искаженная Д., получившаяся вслѣдствіе слабины въ соединеніи золотника со штокомъ; фиг. 5 — неплотность золотника, побѣги пара послѣ отсѣчки и повышеніе противодавленія; площадь Д. м. сохраниться, но расходъ пара будетъ увеличенный; фиг. 6 — неплотность поршня; пониженіе кривой расширенія и увеличеніе противодавленія, что вызываетъ уменьшеніе площади Д., а значитъ, и работы машины, и увеличеніе расхода пара; фиг. 7 — мѣстный побѣгъ пара черезъ поршень; фиг. 8 — неплотность поршня въ концахъ хода, часто наблюдаемая въ неправильно рас-точенныхъ цилиндрахъ. Въ машинахъ многократ. расширенія пара для кажд. цил-ра получается своя Д.; для харак-стики же всей машины строятся комбинированныя Д. (фиг. 9). По оси абсциссъ откладываются отрѣзки, пропорціональные объемамъ цил-ровъ, а по оси ординатъ давленія на ед. площади; объемы цил-ровъ откладываются не отъ начала координатъ, а отступя отъ него на величину "вреднаго пространства", т.-е. того объема цил-ра, к-рый остается всегда между поршнемъ и днищемъ цил-ра въ мертв. точкахъ поршня. Работу пара въ цил-рахъ машины многократ. расширенія теоретически можно замѣнить работой пара въ одномъ цил-рѣ низк. давленія, сдѣлавъ соотвѣтно меньшую отсѣчку и заставивъ то же колич-во пара расширяться въ тѣхъ же предѣлахъ, какъ въ нѣск. цилиндрахъ. Эта теоретич. Д. будетъ ABCDE. Части ея: FBHIK, LMNPR и STCDU представляютъ теоретич. Д. цил-ровъ высок., сред. и низк. давленія, а кривыя внутри этихъ фигуръ — перенесенныя согласно принятому масштабу дѣйствит. Д., показанныя на фиг. 10, 11 и 12. Комбинированныя Д. важны, какъ рук-ство при конструированіи машины, чтобы достичь одинаков. работы во всѣхъ цил-рахъ для обезпеченія плавности ея дѣйствія. Діаграмма энтропійная, предложенная впервые Бельпэромъ и извѣстная еще подъ назв. Д. Молье, получаетъ все большее распространеніе при изученіи разл. теплов. процессовъ, происходящихъ съ паромъ въ пар. машинахъ и турбинахъ и съ газомъ въ теплов. двигателяхъ. На этой Д. нанесенъ рядъ кривыхъ, дающихъ всѣ величины, характеризующія состояніе пара при любыхъ условіяхъ. Эти кривыя суть: 1) линій пост. колич-ва теплоты, 2) линіи пост. энтропіи, 3) линіи пост. давленія, 4) погранич. кривая между насыщеннымъ и перегрѣтымъ паромъ, 5) лнніи пост. давленія для перегрѣтаго пара, 6) линіи пост. удѣльн. объема и 7) линіи пост. количества пара.

Источник — https://ru.wikisource.org/w/index.php?title=ВЭ/ДО/Диаграмма_паровой_машины&oldid=2629958