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1、。。‘万!∀∀∀###计算机辅助工程∃%&∋(!)∗+,−)−./01/))∗1/0往复式活塞压缩机的力学计算孙培榆李启炎李光耀于中兴杨葛林2同济大学,,,,∃+3研究中心上海仪45652上海大隆机器厂上海###7,5,8工程师主要研究方向为计算机工程9作者简介孙培榆,,李89启炎教授博导主要研究方向为计算机辅助设计与辅助工程8副教授,主要研究方向为+3李光耀∃:以;98,于中兴高级工程师主要研究方向为压缩机设计9,。8主要研究方向为压缩机热力分析杨葛林高级工程师往复式活塞压缩机动力、热力计算是压缩机设计中最基本的,又是最重要的一项计算提要工作,但。目工程计
2、算量大本文主要研究前通用的压缩机的热力和动力计算数学模型,并根据相应的数学模型编制,。了软件效果较好力学模型、压力系数关键词引言往复式活塞压缩机动力、热力计算是压缩机设计中最基本的,又是最重要的一项计算工,、、,、、列作根据用户提供的成份气量压力等参数要求经过热力计算得到压缩机机型级数数、汽缸尺寸、机型大小、轴功率及功率损失、电机转速等,经过动力计算得到飞轮矩、各部件的受力等,而它们的计算结果将为各部件图形设计提供原始数据,其计算结果的精确度体现了压缩机的设计水平,也始终是压缩机研究方面的一个永恒项目。但是其计算工作量极大,比如一个人采用最近似的方法计算一台简
3、单的四级压缩的往复式活塞压缩机至少要花两个星期,。以上时间若碰到近来流行的联合压缩机则手工计算无能为力,对一些特殊介质如大隆机器厂的拳头产品∃<压缩机国内在此方面有研究成果的西安交通大学编制的动力计算软件也无法计算,国内也无通用热力、动力计算软件可供选购。随着市场经济的发展,产品需向着品种多样化发展,面对激烈的竞争形势及市场要求制造企业具有,。快速技术反应机制的情况下我们决定自行开发热力及动力计算通用软件8,666一,#一来稿日期#=%>往复式活塞压缩机的力学计算巧,软件编制的要求8热力及动力计算通用软件编制应符合以下几个要求2,5理论依据来自机械工业出版社
4、出版的已被国内企业广泛应用的《活塞式压缩机设,计9》同时结合本厂压缩机实际的设计经验和对产品应用过程中总结的经验25软件应9可以进行联合压缩机的设计,2?5建立汽9缸直径数据库使产品缸径系列化2≅5具有设计及校核双重功能92=5适用于各种汽缸结构型式2如级差式、倒级差式、双作用式、贯穿式等59,2759能精确且可以智能化地确定压缩机气体参数特别是混合气体参数2Α5输出结果具有可选择性。软件编制的难点及其解决办法2,5,。建立汽缸直径的数据库实现产品零件系列化往复式活塞压缩机属于工艺流程中的,,、、、心脏设备其特点是单件小批量生产每种流程2即使同一流程5由于其气量
5、介质压力技术要求2有油、无油5、中间变换等的不同需要提供不同的变形压缩机,在压缩机结构中变动频繁的是汽缸和活塞,我厂经过几十年的压缩机生产已积累了不少汽缸木模,为了能在压缩,,机设计中既要优先利用原有的这些资源又能满足压缩机设计需要我们在编制软件时将汽缸,,参数放在程序数据库中建立一个逻辑关系让计算机在新产品设计时从事优选已有汽缸的零件系列化工作。25精确且智能化地确定压缩机气体参数。压缩机设计计算中碰到查阅许多图表如各种气体的压缩性系数、气体的水蒸汽饱和压力、压缩机的温度系数、压力系数等,这些系数选取的。8精度直接影响到压缩机的精度现采用以下两种方法进行数据的
6、计算机选取,,,,,,一元拉格朗日三点插值法函数!∀#的结点值为∃!%&∋()⋯∗#其对应的函数&,,,,,∀,,值为!∀办+!(&∋()⋯∗#对于给定的不是结点的值选取最靠近它的三个插值点应用一元拉格朗日三点插值公式计算出对应的函数值!∀#为,−.,−),!∀#&!!∀一∃%#/!∀0一∃%##,艺∗0&,拼12,&,式中,&∋当∃3∃时,,,,4二5−一5&5−一&一4当∃3∃3∃(∃∃#∃(∃时!4()⋯6)#,,,,一4&5−一55−一&一4(当∃!∃3∃(∃∃!∃7∃时!4()⋯6)#一∗一)&,当∀8∃∗时∀,,、9二元拉格朗日插值法函数:!
7、#的第一个变量!∀#的结点值为∃!可不等距(&∋,,,」,,,,7⋯∗#第二变量!#的结点值为+!可不等距0&∋(⋯;#其对应结点上的函数值为,,,,,,,,,,+7』!可不等距%&∋(⋯∗0司(⋯;#!∃+#对于结点的值如果给定的不是结点上的,,,<,,,<十)。,=−7,=、)值!∃+#分别选取最靠近∃的三个结点!戈∃∃#和最靠近+的三个结点!+++#计算机辅助工程###,。,ΒΧΔ显然插值结点分布越均匀越密用二元拉格朗日插值公式计算出对应的函数值25其对,。8应的函数值相差越小插值的结果越精确插值公式5一22二一二Ε5:2Χ‘一二Ε5522二一二15:2、
8、一二‘Χ2艺艺找订5Β1
