活塞式壓縮機(jī)示功圖實(shí)驗(yàn)

1、活塞式壓縮機(jī)示功圖實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的：壓縮機(jī)的示功圖是反映壓縮機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中氣缸內(nèi)壓力變化的曲線圖。示功圖可用于對(duì)壓縮機(jī)的分析計(jì)算。如根據(jù)示功圖的面積可計(jì)算出缸內(nèi)的平均指示壓力，指示功率和氣閥功率損失；根據(jù)實(shí)際排氣壓力和吸氣壓力求出實(shí)際壓力比；根據(jù)氣體壓力所產(chǎn)生的作用力，找出動(dòng)力計(jì)算和強(qiáng)度校核的依據(jù)，此外，在示功圖上還可以分析判斷氣閥、活塞環(huán)、填料等泄漏情況，進(jìn)、排氣過(guò)程的壓力損失情況，壓縮及膨脹過(guò)程的熱交換情況等。進(jìn)而分析判斷機(jī)器的故障原因。由此可見(jiàn)，示功圖的錄取和分析是研究壓縮機(jī)運(yùn)行工況的基本有效方法。一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海ㄒ唬y(cè)定活塞式壓縮機(jī)的平均指示壓力、指示功率、壓縮機(jī)效率、氣閥功率相對(duì)損

2、失和容積系數(shù)。（二）掌握閉式電子示功儀和求積儀的使用方法。（三）了解和分析壓縮機(jī)氣缸內(nèi)壓力的實(shí)際變化過(guò)程。二、 實(shí)驗(yàn)裝置：本實(shí)驗(yàn)采用了如圖1所示的閉式電子示功圖測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)水冷式單級(jí)雙缸活塞壓縮機(jī)進(jìn)行示功圖測(cè)定。它主要是由壓力訊號(hào)轉(zhuǎn)換，行程訊號(hào)轉(zhuǎn)換。壓力標(biāo)定和示功圖顯示等四個(gè)部分所組成，此外也常有壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。流量、壓力、溫度、和功率等的基本特性測(cè)量系統(tǒng)。（一） 壓力訊號(hào)轉(zhuǎn)換部分他是由與壓縮機(jī)氣缸相通的電阻應(yīng)變式BPR210型壓力傳感器，及HD91型閉式電子示功圖儀把汽缸內(nèi)的壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮訁?shù)，作為Y軸訊號(hào)輸出到示功圖顯示部分；（二） 行程訊號(hào)轉(zhuǎn)換部分它是由與壓縮機(jī)主軸相聯(lián)的電容式行程傳感

3、器；通過(guò)行程訊號(hào)轉(zhuǎn)換儀，把活塞行程參數(shù)變?yōu)殡妳?shù)，作為X軸訊號(hào)，輸?shù)绞竟D顯示部分；（三） 壓力標(biāo)定部分裝置中采用了二個(gè)已知的合適壓力，一個(gè)是大氣壓力，另一個(gè)是經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后單級(jí)壓縮機(jī)的排氣壓力，通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)的二個(gè)切換閥，分別與壓力傳感器相通，為所顯示的示功圖在測(cè)試過(guò)程中提供可靠的標(biāo)定壓力；（四） 示功圖顯示部分本測(cè)試裝置采用陰極射線示波器作為顯示部分，可以由攝影或采用水筆在透明膠片上直接描錄。三、 示功圖實(shí)驗(yàn)的測(cè)試步驟（一）儀器使用前的準(zhǔn)備1、首先檢查所使用的電容行程訊號(hào)轉(zhuǎn)換儀。動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀和陰極射線示波器的供電是否正常無(wú)誤，檢查所有訊號(hào)聯(lián)接導(dǎo)線是否聯(lián)接妥善。2、接通電源，使儀器進(jìn)入測(cè)試的準(zhǔn)備階段

4、，并予調(diào)動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的零位平衡。（二）壓縮機(jī)的起步與穩(wěn)定工作按活塞式壓縮機(jī)性能實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)實(shí)驗(yàn)步驟中的：1、開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備工作；2、實(shí)驗(yàn)步驟所規(guī)定的方法，使壓縮機(jī)由起動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)于所指定壓力中的一種壓力，進(jìn)行穩(wěn)定工作。（三）示功圖的測(cè)量1、 把切換閥A按置在壓力傳感器只與氣缸相通的位置。2、 調(diào)整HD91示功圖儀；調(diào)整示波器X、Y位置，使示功圖圖線中心與示波管的中心基本一致，調(diào)整儀器的放大倍數(shù)，使示功圖的大小能全部顯示于示波管的中間部分。3、 在圖線穩(wěn)定的情況下，即可用水彩筆把圖線立即描錄在示波管前的透明薄膜上，然后把切換閥A轉(zhuǎn)到只與標(biāo)定壓力相通的位置；把標(biāo)定壓力切換閥B先后切換到與大氣及排出壓力相通，

5、這樣在示波管上立即先后出現(xiàn)不同高度的水平壓力標(biāo)定線，并及時(shí)將它分別描錄在薄膜上，并記下排出壓力表壓值和大氣壓的數(shù)值，這樣就完成了示功圖的測(cè)繪工作。四、 功圖測(cè)量結(jié)果的整理表1實(shí)驗(yàn)壓縮機(jī)的型號(hào)、名稱與參數(shù)實(shí)驗(yàn)壓縮機(jī)的型號(hào)名稱壓縮機(jī)額定排氣壓力（Mpa）壓縮機(jī)額定輸氣量（ m3/min ）電動(dòng)機(jī)型號(hào)名稱電動(dòng)機(jī)裝置功率（Kw）電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)的傳動(dòng)方式壓縮機(jī)活塞行程S（m）壓縮機(jī)活塞面積Fh（m2）壓縮機(jī)額定轉(zhuǎn)速Nt（r·p·m）做出壓縮機(jī)示功圖表2壓縮機(jī)示功圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1、實(shí)驗(yàn)日期2、大氣壓力（Mb）3、壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)排氣壓力（Mpa）4、壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速n（r·p·

6、m）5、行程線長(zhǎng)度L（cm）6、吸入線長(zhǎng)度L（cm）7、標(biāo)定壓力線高（cm）8、排氣損失面積（cm2）9、吸氣損失面積（cm2）10、示功圖面積（cm2）11、示功圖名義面積（cm2） G12、平均指示壓力 13、指示功率Ni=1.634PiFh（Kw）14、電機(jī)輸入功率讀數(shù)（deg）15、電機(jī)輸入功率（Kw）16、電機(jī)效率（%）17、傳動(dòng)效率（%）18、壓縮機(jī)軸功率 （Kw）19、壓縮機(jī)機(jī)械20、容積效率v= LL（%）21、氣閥功率損失系數(shù)c=100（+）（%）五、 改變壓縮機(jī)的排氣壓力，觀察不同壓力比時(shí)的示功圖的變化。六、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、作出壓縮機(jī)示功圖并繪出標(biāo)定壓力線；2、如表1、2所示

7、，計(jì)算出壓縮機(jī)的平均指示壓力Pi、指示功率Ni，壓縮機(jī)機(jī)械效率m，容積效率v及氣閥功率損失系數(shù)C。3、 不同壓力比時(shí)的示功圖的變化。附：示功圖上顯示的故障指示圖指示圖特點(diǎn)解決方法（1）膨脹線a-d向右離開(kāi)正常的位置（2）吸氣線d-c較正常的短（3）指示圖面積較正常的小調(diào)整氣缸余隙的尺寸（1）開(kāi)始吸氣時(shí)卡住，吸氣閥開(kāi)啟滯緩，d處低于正常位置（2）吸氣終了時(shí)卡住，吸氣閥關(guān)閉滯緩，部分吸入氣體又回流出去，壓縮線c-d較正常位置左移（3）示功圖面積較正常的小拆開(kāi)吸氣閥進(jìn)行清掃和修理（1）開(kāi)始排氣時(shí)卡住，排氣閥開(kāi)始滯緩，b處高出于正常位置（2）排氣終了時(shí)卡住，排氣閥關(guān)閉滯緩，部分排出氣體又回流進(jìn)來(lái)，膨脹

8、線a-d右移離開(kāi)正常位置（3）示功圖面積較正常的小拆開(kāi)排氣閥進(jìn)行清掃和修理（1）吸氣閥不嚴(yán)密，排氣延遲。壓縮線c-b左移離開(kāi)正常位置，排氣線b-a較正常的短（2）排氣閥不嚴(yán)密，壓縮氣體從管道中返回氣缸吸氣的一側(cè)，膨脹線a-d右系離開(kāi)正常位置，吸氣線d-c較正常的短（3）吸氣閥不嚴(yán)密，吸排氣開(kāi)始時(shí)均沒(méi)有耗費(fèi)將閥打開(kāi)所需要的功，因而吸、排氣開(kāi)始處均沒(méi)有形成正常情況下應(yīng)有的小鉤將不嚴(yán)密的吸排氣閥進(jìn)行清洗和修理（1）由于排氣閥跳開(kāi)，壓力嚴(yán)重突變，膨脹線a-d向上形成一小鉤，且右移離開(kāi)正常位置（2）由于排氣閥跳開(kāi)，壓力沒(méi)有突變，排氣開(kāi)始時(shí)沒(méi)有了正常的小鉤，排氣線b-a較正常位置略高，到排氣終了時(shí)恢復(fù)到正常位置，因而形成一條傾斜線（3）吸氣線d-c較正常的短，示功圖面積也較正常的小拆開(kāi)排氣閥加以清掃或修理（1）由于活塞環(huán)漏氣，壓縮線c-b傾斜較緩，且左移離開(kāi)正常位置（2）由于活塞環(huán)漏氣和閥的打開(kāi)緩慢，排氣開(kāi)始時(shí)就沒(méi)有形成正常的小鉤（3）排氣線尚沒(méi)有降低到吸氣線時(shí)，因活塞環(huán)漏氣的影響，d處形成一“曲線”，且膨脹線a-d較正常位置左移（4）示功圖較正常面積小清洗活塞，更換漏氣的活塞環(huán)由于吸氣時(shí)的阻力大，吸氣線d-c較正常的低，且在吸氣開(kāi)始時(shí)形成兩個(gè)大小不同的小鉤清洗過(guò)濾器，檢查吸氣閥和吸氣管道的通道面積（1）由于排氣時(shí)阻力大，排氣