• Что такое фактурная штукатурка
• Выбираем сухие строительные смеси
• Преимущества напряженного железобетона
• Что влияет на выбор кровельного материала
• В чем преимущество пробковых полов

= 1 1,25 1,5 2 2,5 3 4 5

= 0,82 0,87 0,01 1,00 1,08 1,15 1,29 1,41

Для машин ДВОЙНОГО расширения применяются те же ф-лы, но величина коэф. А берет-

Т а б л. 3.-Р асход пара

Для машин, находящихся в очень хорошем состоянии, расход может уменьшаться до половины величины, даваемой ф-лой (36). При перегретом паре расход на пропускание равен примерно 0,75 от величин, указанных

кг на эффективный силочас П. м. (обыкновенных клапанных).

в о ди о ц и л и н д р о в ы X

Выпуск в атмосферу

Конденсация

Мощность, IP

Нач. давление pi, atm

Скорость порщня Cm,

1000

1 ООО

f° пара при впуске

300 .250

8 10 10 10 12 12 12 14 14 14

2,5 3,0 3,5 2,5 3,0 3,5 2,5 3,0 3,5 2 5 3,0 3,5

9,0 8,35 8,05 7,8

8,3 7,7 7,3 7,05

8,75 8,5

8,1 7,9

7,85 7,60

7,55 7,35

8,0 7,8

7,4 7,25

7,15 6,9

6,85 6,65

8,35 8,2

7,75 7,1

7,45 7,35

7,25 7,1

7,65 7,5

7,1 6,9

6,75 6,65

6,55 6,45

6,45

5,85

5,75

6,35 6,2

6,2 6,9

6,15 5,9

5,8 5,68

5,7 5,5

5.55 5,4

6,0 5,8

5,85 5,65

5,75 5,6

5,5 5,53

5,35 5,2

5,25 6,15

ся при выпуске в атмосферу и при насыщенном паре равной 4,2--4; для машин с конденсацией А берется в 4-3,5. Для машин тройного расширения, работающих с насыщенным паром, J.=3,2-3. При перегретом паре берут для А значения 0,1-0,05 от при-

Табл. 4. -Расход пара в кг на эффект! час в прямоточных П. м. з-да Аугсбур

веденных значений для насыщенного пара в зависимости от степени перегрева. Кроме потерь от начальной конденсации пара имеются еще потери пара на неплотности (порш-

Т а б л. 5. - Расход пара в машинах ДВОЙНОГО расширения с клапанным распределением с конденсацией.

* cj в м1ск.

для насыщенного пара. Полный расход dt пара получается равным

di = di + di + ;id. (36)

Дэрфель дает для подсчета потери на начальную конденсацию в мл-ш шах, работающих влажным паром, следующий способ расчета: потеря относится в кг на силочас на 1 см площади поршня при среднем давлении внуска, равном 9 atm. Для этого давления он принимает потерю на начальную конденсацию равной 0,16-0,22 кг/силочас см для

1ВНЫЙ СИЛО-

г-Н ю р н б е р г.

старых машин с паровыми рубашками и 0,25-0,4-для быстроходных машин без паровых рубашек. При других давлениях нужен пересчет этих величин в отношении

Для машин, работающих перегретым

паром, потери на охлаждение при впуске Табл. 6. -Расход пара в клапанных машинах двойного расширения с конденсацией по данным з-да Аугс-бург-Нюрнберг.

ня и парораспределительных кранов). Эти потери определяют по ф-ле:

-f на силочас. (36)

учитывают, принимая в ф-ле для полезного расхода пара (34) плотность при конце впуска, соответствующую t° пара на 60-80° ниже первоначальной i° перегрева. Для ориентировки в расходе пара в различных машинах приводятся данные для исполненных П. м. (табл. 3-6)..

Влияния разных факторов на расход пара. Способы уменьшения начальной

конденсации. Если не принимать во внимание явлений обмена тепла между паром и стенками цилиндра, то расход пара в паровой машине будет зависеть только от давления впуска и выпуска и степеней наполнения и сжатия, причем расход пара будет непрерывно уменьшаться при увеличении давления впуска и уменьшении давления выпуска; для уменьшения расхода пара нужно также применять полное расширение и при этом, как показал Цейнер, доводить сжатие до давления впуска. Если применять неполное расширение, то и для сжатия получается известный максимум, легко находимый. Применение расширения в нескольких щшиндрах не приносит теоретич. выгоды; применение перегретого пара дает сравнительно небольшую выгоду. Все эти выводы сушественно изменяются в реальной машине вследствие влияния явлений обмена тепла между паром и стенками цилиндра. Наивыгоднейшая степень наполнения значительно меньше той, которая соответствует полному расширению. Опыты Гирна показали большую выгодность применения машин двойного расширения и перегретого пара. Затем было обнаружено значЪние целого ряда факторов, влияние к-рых совершенно не м. б. учтено с точки зрения теории, не учитывающей явлений обмена тепла между паром и стенками цилиндра. Так было показано влияние увеличения скорости поршня. Это влияние объясняется тем, что чем меньше продолжительность каждого цикла работы пара в цилиндре, тем меньшее значение имеет обмен тепла, так как для действия холодных стенок на высоконагретый пар получается меньший промежуток времени. Опыты Делафина с П. м., имевшей парораспределение Корлисса, показали выгодность применения отдельных четырех путей Д.ДЯ впуска и выпуска пара с обеих сторон поршня, так как при этом получается меньшее охлаждение поверхности паровых каналов, непосредственно соприкасаюшихся со свежим паром, да и самая величина поверхности вредного пространства получается меньше. Дальнейшие опыты указали на особенную действительность трех способов для уменьшения начальной конденсации: 1) устройство паровых рубашек, 2) расширение пара в нескольких цилиндрах, 3) применение перегретого пара. Уменьшение начальной конденсации при применении паровых рубашек объясняется тем, что они прогревают цилиндр и повышают его t°, не давая ему охлаждаться в периоды расширения и выпуска. Поэтому свежий пар, входящий в цилиндр, встречает поверхности с достаточно высокой t° и конденсируется слабее, чем при отсутствии паровых рубашек. Влияние паровых рубашек особенно резко сказывается при небольших машинах, работающих насыщенным паром. В небольших машинах по.тучается именно неблагоприятное отношение между поверхностями, действующими охлаждающим образом на пар, и объемом этого пара. Для машин больших размеров экономия, приносимая паровыми рубашками, меньше, а для перегретого пара она вообще не имеет значения, вследствие чего в современных машинах, работающих пере-

гретым паром, вообще не применяют паровых рубапк к. Машины многократного расширения находятся также в более благоприятных условиях в отношенли явлений обмена тепла, чем машины простого расширения, так как у них полная разность температур пара при давлении впуска и при давлении выпуска разделена на 2 или 3 части, а потому и разность т( мператур пара и стенок цилиндра соответственно уменьшается, в результате чего уменьшается также и начальная конденсация. Поэтому в машинах многократного расширения делается выгодным применение пара высокого давления и больших степеней полного расширения пара. Кроме уменьшения начальной конденсапии в машинах многократного расширения уменьшается также влияние пропусков пара, т. к. получается меньшая разность давлений с обеих сторон поршня; кроме того пар, прошедший без совершения работы в цилиндре высокого давления, дает еше работу в цилиндрах среднего и низкого давлений. В экспло-атационном отношении машины с расширением пара в нескольких цилиндрах имеют недостаток худшего регулирования, чем одноцилиндровые или спаренные машины, т. к. регулятор действует в машинах многократного расширения только на ц. в. д. и пар, уже поступивший в машину до начала процесса регулирования, дает прежнюю величину работы в ц. н. д. Кроме того машины многократного расширения выходят дороже, чем одноцилиндровые или спаренные машины, и требуют большего комплекта разнородных запасных частей. С применением перегретого пара значение машин тройного расширения утратилось, и они остались только в области судовых машин (где применение перегретого пара сдела-ао большие успехи только в самое новейшее время), стационарные же машины делаются только простого или двойного расширения.

Применение перегретого пара. Выгодность перегретого пара была доказана уже старыми опытами Гирна, но применение его встретило вначале затруднение в неудовлетворительности тогдашних смазочных материалов растительного происхождения и сальниковых набивок. Широкое распространение П. м., работающих перегретым паром, началось после применения конструкций перегревателей для высоких темп-р (до 350°), предложенных В. Шмидтом. В настоящее время высокоперегретый пар получил широкое распространение во всех паровых установках (в машинах стационар-пых, судовых и паровозных, а также паровых турбинах). Применение его является самым действительным средством для уменьшения начальной конденсации. Выгодность пр1шенепия перегретого пара объясняют п настоящее время тем, что обмен тепла, происходящий между слоем перегретого пара, прилегающим к стенке цилиндра, и самой стенкой (сам по себе по новейшим данным даже больший, чем для насыщенного пара), не вызывает осаждения пара на стенках цилиндра, а потому не происходит испарения во время расширения и выпуска, охлаждающего стенку, так что она остается горячей к моменту впуска свежего пара.

Прямоточные машины Штумн-ф а. В обыкновенных машинах пар входит и выходит или по одним и тем же каналам (в золотниковых машинах) или возле крышек цилиндра по двум отдельным путям. Поэтому пар, следующий за поршнем в пе-

влении и перегреве, высоком вак^ме и большом сжатии) одинаков в обыкновенном цилиндре и в прямоточном цилиндре. Малый расход пара в машинах Штумпфа и их большие конструктивные преимущества (отсутствие специальных органов для выпуска,

Табл. 7. - Эффективные мощности в Н г о р и з о н т а л ь н ы х м а ш и н с клапанным

распределениемз-даБорзиг.

*1 Нормальная мощность. * Максимальная мощность.

риоды впуска и расширения, должен переменить свое нанравление для выпуска и ИТТИ обратно к крышке. При этом по мнению Штумпфа происходит особенно интенсивное охлаждение поверхностей, открываемых для свежего пара. Для избежания этого он предложил (ок. 1909 г.) свою конструкцию (принцип к-рой был раньше предложен англ. инж. Тоддом) паровых машин, у к-рых выпуск пара происходит через выпускные

Флг. 16.

окна а, расположенные посередине длины цилиндра, к-рые открывает поршень (фиг. 16). Т. о. создается поток пара, имеющий постоянно одно и то же направление (отсюда название прямоточные П. м.). Машины Штумпфа показали чрезвьшайно малый расход пара, не уступавший лучшим компаунд-машинам. Грассман прямыми срав-Н14тельньти опытами доказал, что расход пара при одинаковых условиях (высоком да-

нрименение цилиндра простого расширения) вызвали большой успех машин Штумифа. К постройке их перешли многие лучшие герм, з-ды (Аугсбург, Нюрнберг, Зульцер и др.), а также многие англ. и америк. заводы. Они нашли также широкое применение в

Табл. 8.-В е р т и к а л ь н ы е одноцилин-Д1)0вые машины с распределением поршневыми золотниками з-даФлот-ман в Герне (без конденсации).

Диам. цилиндра, мм. Ход поршня, мм . . . Число об/м.......

Давление

Наполнение, %

28 44 26 40 22 36 20 33 18 29 16 26 14 24

160 200 270

220 300 240

250 300 240

Мощность, ff

13 10 14 11 16 13 18 14 19 15 21 16 22

23 32 26 37 23 41 29 43 31 46 32 48 33 49

33 47 38 55 42 61 43 64 45 67 47 70

Маховик -f диам., мм . маховик I ширина, jvut Вес машины, кг.....

700 200 1 300

1 700 220

2 500

1 700 220

2 700

специальных видах П. м., нанр. прокатных, рудоподъемных, воздуходувных, даже иногда паровозных. В новейших локомобилях Вольфа ц. н. д. делается прямоточным. В машинах Штумпфа получается очень большое сжатие; при переходе от работы на кон-

денсацию к работе на вьшуск сжатие это получилось бы слишком большим, поэтому делают специальные вентили, открьшающие при слишком большом сжатии дополнительное вредное пространство. Машины Штумпфа делают также иногда с 2 клапанам для выпуска. Образцы прямоточных машин приведены на фиг. 67 и 68.

Данные относительно исполненных П. м. приведены в табл. 7-9.

ший 90°, т. е. равный 90°+ 5 (чтобы обеспечить сдвиг золотника из его среднего положения на ве.дичину (e + v), как показано на фиг. 18. Угол 8 называется углом опережения эксцентрика. Перемещение золотника при повороте эксцентрика подчиняется тем же законам, что и движение поршня в связи с поворотом кривошипа (см.). Когда кривошип повернется на угол q> из своего мертвого положения, то золотник сдвинется на вели-

Т а б л. 9.-Э ф ф е к т и в н ы е мощности в ff горизонтальных клапанных машин двойного расширения з-да Борзи г-Т е г е л ь.

Ход поршня, мм

500 6)0 700

900 1 ООО 1 100 1 200

Диаметр цилиндров, мм

выс. дав.

низ. дав.

Число об/м.

Скорость поршня,

Давление впуска, atm

275 280 350 305 325 390 350 360 430 390 400 480 430 450 535 480 600 590 535 550 640 590 600 700

430 470 560 500 540 640 560 605 720 640 670 800 720 770 880 800 855 960 880 945 1 040 960 I 020 1 140

170 170 170 155 155 160 135 135 150 125 125 135 125 125 125 107 107 125 107 107 107 107 107 107

2,83 2,83 2,83 3,10 3,10 3,20 3,15 3,15 3,50 3,33 3,33 3,60 3,75 3,75 3,75 3,57 3,57 4,17 3,92 3,92 3,92 4,28 4,28 4,28

*1 Нормальная мощность. * Максимальная мощность.

Парораспределение П. м. Простейшим парораспределительньш органом в П. м. является коробчатый золоткмк (см.), изображенный схематически на фиг. 17.

Он представляет собой опрокинутую коробку с

широкими ПОЛЯМИ, закрьтающи-ми или открывающими паровпускные каналы цилиндра. Внутрен-

Фиг. 17.

няя полость Ъ золотника перекрывает паровыпускной канал tto и соединяет его то с одним, то с другим каналом а цилиндра. Золотник приводят в возвратно поступательное движение с помощью эксцентрика, насаженного на вал машины. Поля (или лапы) золотника имеют ширину ббльшую, чем ширина паровпускного канала а, так что в среднем положении золотника получаются перекрыши: внешняя-в и вн--

тренняя-г. Когда поршець находится в крайнем левом положении, то кривошип машины находится в левом мертвом положении. В это время паровпускное окно д. б. уже открыто на некоторую величину v, называемую линейным опережением впуска. Поэтому эксцентриситет эксцентрика должен опережать кривошип на некоторый угол, боль-

Т. 9. т. XV.

чину I, определяемую из следующей ф-лы: = rsin(<5-f <р), (37)

где г эксцентриситет эксцентрика. В этой ф-ле не учтено влияние конечной длины i! эксцентриковой тяги, что вполне допустимо

в виду малости отношения j которое берет-

ся<). При этом если сдвиг происходит

вправо, то получается открытие окна для впуска на величину

tti = I- е.

Если же сдвиг получается влево (при

Фиг. 18.

sin {8+<р) < 0), то окно открывается для выпуска на величину

2 = 1--

Дальнейшая задача теории парораспределения состоит в решении двух вопросов: 1) нахождения углов кривошипа, соответ-

ствующих главным положениям золотника (т. е. моментам начала впуска и выпуска с обеих сторон поршня); 2) нахождения положений поршня, соответствуюш;их главным положениям кривошипа, найденным в предыдущей задаче. Для решения первой задачи служат золотниковые диаграммы, из к-рых особенным распространением пользуются две: Мюллер-Рело и Цейнера. В диаграмме Мюллер-Рело (фиг. 19) строят ок-

Фиг. 19.

Фиг. 20.

ружность радиуса г и через ее центр'про-водят прямую под углом & к горизонтальному диаметру, а затем 2 линии, параллельные этому наклонному диаметру на расстояниях, соответственно равных е и г. Эти линии в пересечении с окружностью дают главные моменты парораспределения: F- начало парораспределения, Е^,-начало расширения, Va-начало выпуска, -начало сжатия. В диаграмме Цейнера (фиг. 20) через центр проводят вертикальный диаметр, а затем наклонный к нему под углом д. На этом последнем диаметре строят две касательные между собою окружности, диаметр к-рых равен г, а затем из центра проводят окружность, касательную к только

Сторона хрьшни

Сторона крибошипа

Фиг. 21.

что проведенным окружностям; эта последняя окружность изображает окружность кривошипа. Для нахождения главных моментов парораспределения из центра делают засечки дугами радиусов е. и г и через точки пересечения этих дуг с окружностями диаметра г проводят прямые, пересекаю-

ФЛГ.-22.

щие окружность кривошипа в искомых главных точках парораспределения. 2) Решение' второй задачи дает связь между золотниковой диаграммой и индикаторной. Это решение может быть получено простейшим образом, пренебрегая конечностью длины L шатуна, причем из соответствующих точек на окружности кривошипа просто опускают перпендикуляры на горизонтальн. линию. При точном построении (вполне учитывающем конечность длины шатуна) вместо перпендикуляров необходимо проводить дуги радиусом, изображающим длину шатуна как показано на фиг. 21. При этом получается разница между индикаторными диаграммами с левой и правой стороны цилиндра (точные диаграммы изображены на фиг. 21 сплошными линиями, а приближенные - пунктирными). Радиус для этих дуг (равный в масштабе построения длине шатуна, L= 5Д) слишком велик, следовательно нос-троение это неудобно практически, и потому часто прибегают к приближенным построениям, из к-рых наибо.чьшей известностью пользуется построение проф. Ф. А. Бри-кса (так назыв. би-центровая диаграмма, Брикса). Это построение изображено на, фиг. 22. В ней ДЛЯ' нахождения положения поршня при данном положении кривошипа служит нерадиус тВ, проведенный через центр-основной окружности, а прямая Оа, параллельная тВ и проведенная через

точку о, находящуюся на расстоянии от-

центра т; опуская из а перпендикуляр, получаем путь поршня X. Построение это отличается большой точностью (в последних работах своих Ф. А. Брике еще бо.тее уточнил это

построение, откладывая не , а более

сложную функцию RhL). Влияние конечности длины шатуна сказывается в различии фаз распределения по обеим сторонам поршня (фиг. 23), что влечет за собой различие, индикаторных диаграмм. Для уравнивания, работ, развиваемых с обеих сторон поршня устанавливают золотник сначала так, чтобы: получались равные линейные опережения впуска, а затем сдвигают несколько в сторону крышки. Для достижения же полной одинаковости фаз распределения необходим МО делать лапы золотника разной ширины.. Золотниковая диаграмма дает возможность найти главные размеры золотника и каналов, а именно величины а, е, г, г. Обыкновенно полагают

г=а + е м (38>

Фиг. 23.

(как показано на фиг. 19). В этом случае паровпускное окно открывают на полную величину только на один момент. Открывание и закрьшание паровпускного окна про-

1 -

Для достижения полной разгрузки паровые окна в золотниковом зеркале д. б. расположены по окружности, чтобы действующие со всех сторон силы давления взаимно урав-

Фиг. 24.

Разрез по АВ

исходит медленно. Для ускорения этого закрывания берут

г^а + е + к; (39)

к называется перебегом золотника; к берется равным 0,1-4-0,2а. Золотниковая диаграмма дает относительные размеры величин г, а, е и г. Для нахождения их абсолютных размеров ищут абсолютную величину ширины паровпускного окна а. Назвав длину окна Ь, получим площадь паровпускного окна

/=а6. (40) Площадь / находят по ур-ию:

(41)

где^-площадь поршня , - средняя скорость поршня и w -некоторая фиктивная скорость пара. Принимают W = 2540 м/ск для золотниковых машин. Торможение пара начинается при впуске при величинах w60 м/ск, при выпуске годО м/ск. Когда / найдено, выбирают ДЛИНУ канала b = =0,6+0,65D и получают а= ; остальные размеры золотника находятся по диаграмме и по конструктивным соображениям. Конструкция простого коробчатого золотника для П. м., цилиндр которой имеет диаметр = 0,2 м и ход поршня s=0,33 м, изображена на фиг. 24.

Видоизменения простого золотника, а) Для устранения трения, производимого простым коробчатым золотником о зеркало, применяют уравновешенные золотники, главным типом к-рых являются цилиндрические золотники.

Фиг. 25.

Фиг. 26.

новешивались. Для высокого давления и перегретого пара выполняют поршневые золотники с внутренним впуском свежего^па-ра; тогда золотниковая коробка наполнена отработавшим паром, так что плотность сальников должна соответствовать только давлению последнего (фиг. 25). Отработавший па;р отводится через прилитый канал, соединяющий обе стороны золотниковой коробки, б) Одним из недостатков простого золотника является медленное открывание и закрывание. Для уменьше ни я этого недостатка применяют

золотники с многократным впуском пара, из к-рых самым простым является золотник Трика, изображенный на фиг. 26. Пар проходит в паровпускной канал и непосредственно и через канал, сделанный в золотнике. Так. образ, в каждый момент впуск удваивается, как показано на золотниковой диаграмме для золотника Три-ка (фиг. 27). Для построения площади впуска как в период открытия канала, так и в период закрытия необходимо откладывать двойную величину отрезка 0,5а^, на который открывается канал с обеих сторон. Когда этот отрезок при открытии сделается равным 0,5 а, т. е. при полном открытии канала, площадь впуска ограничивают дугою радиуса е+а или соответствующей прямой. Золотники Трика делают часто в виде цилиндрических; на фиг. 28 дана конструкция золотника Трика для вертикальной П. м. с выпуском в атмосферу, D = = 0,2 м, 8= 0,2 м, w=400 об/м. Золотники Пенна (применяемые в морских паровых машинах) устраивают с двойным впуском и вьшуском. В золотниках Вейса и Гахвальда

Фиг. 27.

применяют еще перепуск пара с одной стороны порщня на другую, что несколько улучшает условия работы пара в машине. Эксцентрик для золотникового распределения изображен на фиг. 29. в) Для изменения

Фиг. 28.

наполнения при одиночных золотниках служат передвижные эксцентрики, изменяющие свой эксцентриситет и угол опережения под действием плоских регуляторов. При состоянии равновесия работы машины распределяющий эксцент-

Фиг. 29.

рик удерживается в соответствующем положении относительно главного кривошипа маятниками или вращающимися грузами регулятора, с к-рыми он соединен и с к-рыми вращается вокруг оси главного вала. Кри-

Фиг. 30.

вая, по к-рой движется при этом центр эксцентрика, называется кривою центров или кривою перемещения (перестановки). Она характеризует изменения парораспределе-

ния. Па фиг. 30 изображен эксцентрик с перемещением центра по прямой линии Е^Е^ (Лекутёй и Гарнье). Для предельных положений Ех и Вз эксцентриситеты соответственно будут равны г, и Гд, а (5i и будут углами опережения. Па фиг. 31 изображ;ено парораспределение Дэрфеля с вращением эксцентрика, управляющего распределением, по другому эксцентрику, закрепленному на валу машины. Кривая центров Ei,E получается в виде дуги Е^Е, круга, описанного из центра Е^ неподвижного эксцентрика радиусом г распределительного эксцентрика.Золотник движется под действием равнодействующего эксцентрика , эксцентриситет к-рого является замыкающей стороной тр-ка, построенного на эксцентриситетах основного и передвигаемого г эксцентрика; следовательно ОЕТх и 0E=1\ являются эксцентриситетами для предельных положений; соответствующие углы опережения буд^(ПГ и 5з.

Двойные золотники. В просты. золотниках всех вышеописанных типов мы имеем определенную связь между фазами парораспределения, и именно такую, что по трем заданным характерным точкам парораспределения определяется четвертая. Предварения впуска и выпуска обычно меняются в узких пределах и считаются заданными. Поэтому задавшись еще степенью наполнения, получают определенную степень сжатия, причем малые степени наполнения влекут за собою слишком большие сте-нени сжатия. Поэтому при проектировании простого коробчатого золотника исходят из степени нанолнения 0,5; для золотников Трика 0,3-0,4. Для возможности выгодного применения меньших наполнений и для регулирования машины помощью изменения одной только степени наполнения применяются двойные золотники. Главными тинами этих золотников являются золотники Мейера (регулируемые от руки) и золотники Ри-дера (регулируемые от регулятора). Кроме того применяют еще двойные золотники с эксцентриком, управляемым плоским регулятором (напр. двухкамерное распределение Дерфеля). Распределение Мейера изображено на фиг. 32. В нем имеются 2 золотника: нижний - распределительный, к-рый управляет началом впуска и выпуском пара, и верхний, расширительный (состоящий из 2 пластинок), определяющий.только момент окончания впуска. Впуск пара в цилиндр происходит через канал распределительного золотника, действие к-рого ничем не отличается от обыкновенного золотника, но раньше, чем распределительный золотник закроет впуск в цилиндр, канал распределительного золотника может быть закрыт соответствующей верхней пластинкой.

Фиг. 31.

Теория показывает, что момент закрывания определяется расстоянием у^ между рабочим ребром 2 канала распределительного золотника и ребром пластинки (при среднем

Флг. 33.

Фиг. 32.

положении обоих золотников): с уменьшением 2/i уменьшается и наполнение. Для изменения величины i/i верхние пластинки соединены общей тягой с правой и левой нарезкой и при вращении тяги от руки устанавливается желательное наполнение. Исследование обстоятельств парораспределения двойным золотником начинается с построения диаграммы Цей-нера или Мюллера для распределительного золотника. Затем нужно изучить специально движение верхнего золотника по нижнему (которое вызывает закрывание канала распределительного золотника). Пусть ОЕд = Гд изображает эксцентриситет эксцентрика распределительного золотника (фиг. 33), --угол опережения, OEg = Tg - эксцентриситет и 6 - угол опережения эксцентрика расширительного золотника при начальном положении кривошипа. Если же кривошип ОК повернется на угол со из своего начального положения, то эксцентриситеты зайьгут пололсения ОЕд^ и OEgl перемещения золотников будут изображаться отрезками Оа и ОЬ; относительное перемещение верхнего золотника по я fo

отношеш1ю к ниж- --

нему изобразится отрезком а^Ьу. Нетрудно видеть, что можно эт же величину получить, построив т. н. относительный или результирующий эксцентрик, изображаемый для начального положения кривошипа отрезком ОЕ,.; этот отрезок получаютпостроив

Фиг. 34.

линию ОЕ., равную и параллельную Eg (т. е. построив параллелограм на 0В„ как стороне и OEg как диагонали). При по-

вороте кривошипа на угол со эксцентриситет г относительного эксцентрика перейдет в по-тожение ОЕ и отрезок Ос = а^Ъх изображает перемещение верхнего золотника по нижнему. Поэтому для исследования обстоятельств парораспределения, даваемых двойным золотником, строят диаграммы Цейпера для основного и относительного эксцентрика, как это изображено на фиг. 34. Д.чя этого от вертикали YY против направления вращения машины откладьшают углы опереньения 8д и 8g обоих ЗОЛ0Т1ШКОВ и наносят положения их эксцентриковых кривошипов ОВд = Гд и ОВе = = Ге. Параллелограм, построенный на последних, дает относительный эксцентриситет ОВг = r,f, и построепнью на диаметрах ОВд = ОВд круги будут основными (распределительными) золотниковыми кругами, а круги, построенные на ОВ = ОВ, представляют собою относительные золотшгковые круги. Главный кривошип при каждом своем положении отсекает на кругах, Которые соответствуют распределительному (основному) золотнику, абсолютный путь, пройденный этим золотником, а на кругах относительного золотш1ка - относительный путь обоих золотников, так что для какого-либо положения кривошипа г 01х получаем перемещение нил^него золотника на величину равную 01, относительный же сдвиг верхнего золотника по нижнему равен Осх- Когда Oci сделается рав-тш расстоянию /i на фиг. 32, то произойдет закрытие канала нижнего золотника, т. е. начнется расширение. Золотники Мейера применяют часто в цилиндрах среднего и ш13кого давления в машинах многократного расширения, причем для больших машин их выполняют в виде цилиндрич. золотников. Для изменения степени наполнеш4я от регулятора применяют золотники Ридера (флг. 35). Они тоже состоят из двух золотников; каналы нижнего золотника наклонены под углом а к направлению рабочего движения золотника. Верхний золотник имеет вид трапецоидальной пластинки со сторонами, параллельными каналам шхжнего золотника. Диаграмма парораспределения, даваемого золотникам Ридера, ничем не будет отличаться от диаграммы золотника Мейера, и продолжительность впуска определяется Ух, отсчитьшае-мьш в направлении рабочего движения между рабочими гранями золотников. Для регулирования производится перемещение верхней пластинки по нилшему золотнику в направлении, перпендикулярном к рабочему движению пластинки (как показано пунктиром на фиг. 35). При проектировании золотника берут из золотшшовой диаграммы величину перекрыши у^ для предельных наполнений у^, ширину а- проходньЕ& каналов в основном золотнике у зеркала цилиндра выполняют равной 0,8-4-la (при

Фиг. 35.

одинаковой высоте h с окнами цилиндра); у расширительного золотника эта ширина определяется из уравнения a2h,i=aih. Для предупреждения открытия левого канала

Фиг. 36.

краем 3 при левом относительном меравом ноложеш1и золотников необходимо иметь р=г^ + а2-t/i + ст; расстояние 3-4 должно равняться Гг + б; полная перестановка 5=(2/з - ?/1) tg а и высота трапеции Я = 2 + +s+2(t; перекрыша делается равной 8- 15 мм. Нижнему золотнику в парораспределении Ридера обыкновенно придают вверху форму полуцилиндра, тогда и верхняя пластинка загибается по окружности (фиг. 36). Для больших машин ридеровское парораспределение выполняют в виде цилиндрич, золотников. В этом случае в верхнем и нижнем золотнике делают соответствуюш;ие наклонные прорезы. Эта конструкция является весьма совершенной и применяется даже для больших, особенно вертикальных машин, Кулисные распределения. Имеется большой класс машин, в к-рых необходимо изменять направление вращения. Сюда относятся машины паровозьшю, пароходные, .рудоподъемные, прокатные (при станках дуо). В этих машинах применяются как

внутренний распределительный орган золотники. Внешние же парораспределительные органы этих машин образовывают кулисные распределения. Вместе с достижением своей основной задачи (изменения направле-

ния вращения) кулисы изменяют также степень наполнения, так что являются и регулирующим органом. Кулисы делят различным образом на классы; мы ограничимся приведением одного примера из каждого класса. 1) Кулиса Стефенсона является первой по времени изобретения и применяется до сих пор в паровозной и пароходной практике, а также в прокатньгх машинах. Способ действия ее уясняется из фиг. 37. Эксцентрики

Фиг. 38.

и Ег являются эксцентриками переднего и заднего хода, так как действие их соответствует тому или другому направлению вращения машины. От эксцентриков идут тяги к самой кулисе, представляющей собой дугу, в к-рой движется камень, связанный с золотниковым штоком. Сама кулиса подвешена к концу рычага, вращающегося вокруг нек-рой неподвижной точки, причем кулиса подымается вверх или опускается вниз. Сплошные линии, показанные на фиг. 37, А, соответствуют кулисе с открытыми тягами, пунктирные-кулисе с перекрестными тягами. При нижнем положении кулисы (фиг, 37, В) обстоятельства движения определяются полностью эксцентриком переднего хода, при верхнем (фиг, 37, С)-эксцентриком заднего хода. В промежуточных положениях получается сложное движение с уменьшенной степенью наполнения. Среднему положению кулисы (фиг, 37, А) соответствует наименьшее наполнение (вообще говоря малое, но не равное нулю; оно может обратиться в нуль лишь при перекрестных тягах). Общая картина обстоятельств нарораспре-деления, даваемых кулисою, м. б. получена на основании теоремы, доказанной,Цейне-ром, что для промежуточных положений кулисы действие ее м. б. заменено одним (результирующим или фиктивным) эксцентриком. Нахождение этого эксцентрика для кулисы Стефенсона показано на фиг. 38. Горизонтальные проекции путей точек А я В выражаются общим

,sin(<3 + а±Р).

уравнением s =

На фиг, 38 показано графическое нахождение величин

Принимая кроме того во внимание рычаж-

ную передачу, получим для эксцентриситетов следующие выражения:

г /с + и\ cos/3i\ 2с /

COS /З2 V 2с /

(42) (43)

Эти эксцентриситеты должны быть отложе-яы от центра О на линиях ri и и на них

Фиг. 40.

построен параллелограм, дающий величину и угол опережения результирующего эксцен- трика i? при данном положении кулисы. Сде-wiaB это построение для нескольких положе-

Фиг. 41.

НИИ кулисы, получим ряд точек R, которые дают кривую парабо.личвского вида (кривая вершин) (.м. фиг. 39). Эта кривая может служить для нахождения обстоятельств парораспределения при всяком положении кулисы. При проектировании кулис приходится прибегать к графическим исследованиям намеченной кулисы или даже и проверке ее по модели. Конструктивное осуществление кулисы Стефенсона для паровозной машины (з-да Борзиг) дано на фиг. 40. 2) В паровозной практике кулисы Стефенсона в значит, степени вытеснены кулисой Гейзингера с одним эксцентриком (впервые предложенной бельгийским инженером Вальс-хертом), изображенной на фиг. 41 (в схематич. виде) и фиг.42 (в конструктивном виде). Вместо эксцентрика здесь взят кривошип, один конец к-рого приводит в качательное движение кулису FEB. Движение камня Е передается точке G рьгаага HGJ. Точка Н этого рьгаага приводится в возвратно-поступательное движение тягой JK, связанной со штангой LK, жестко соединенной с крейцкопфом машины. Тяга EG м. б. перемещаема по кулисе при помощи системы рьгаагов. Дей- етвие кулисного механизма Гейзингера м. б.

тоже заменено действием двух эксцентриков с эксцентриситетами rj. = Е (R - радиус кривошипа машины, n=HG, m=GJ) и rj = = г ~ (11-расстояние камня от центра кулисы, с-длина половины кулисы, г-радиус небольшого кривошипа, заменяющего эксцентрик). Эксцентрик Tl опережает кривошип на 180°, эксцентрик -на 90°. Складывая геометрически эксцентриситеты г^ига, получим эксцентриситет результирующего эксцентрика Rr- Точка Л движется (при сде-ланньгх пре^полон<ениях) по прямой линии (как показано на фиг. 43). Приведенные соображения дают только общую ориентировку в действии кулисы Гейзингера, обыкновенно исследуемой тоже графич. приемами. Новейшие исследования геометрич. характера кулисы Гейзингера принадлежат Грассману. Есть еще более сложные кулисы этого класса, напр. кулиса Савельева. 3) Третий класс ку.тисных механизмов характеризуется рабочим движением камня в кулисе, т. е. кулиса является направляющей для движения камня (отсюда немецкое название этих па-рораспреде.тений: Lenker-Umsteuerungen). Эти кулисы нашли особенно широкое приложение в судовых и рудоподъемных машинах. К этому классу относятся кулисы Маршалля, К луга, Гакворта, Джоя и др. Ограничиваемся только приведением схемы кулисы Джоя (фиг. 44). Новейшее изложение теории кулисы этой группы дано Ф. А. Бриксом. Клапанные парораспределения. Внутренним органом в клапанных

Фиг. 42.

распределениях служит б. ч. двухседельный клапан, одна из конструкций к-рого изображена на фиг. 45. Применение двухседельного клапана вызвано стремлением уменьшить необходимую высоту подъема клапана. Для этой же цели предлагались 3-и4-седельные клапаны, не получившие однако распространения вследствие трудности поддержания плотности во всех опорных поверхностях. Средний диаметр клапана может быть найден по ф-ле:

nd Fc. Р-- (44)

F-полезная площадь поршня, с-скорость

Фиг. 43.