Накреслені механічним індикатором діаграма має по осях координат масштаби тиску mp і переміщення ms. Осі координат по відношенню до діаграми розміщуються наступним чином: вісь абсцис поєднується з лінією атмосферного тиску, вісь ординат перпендикулярна їй і спрямована по дотичній до діаграми (рис. 4.4).
Для обробки діаграми проводиться її табулювання - уявлення експериментального графіка у вигляді масиву дискретних значень. На вісь абсцис діаграми наносяться 12 позицій, що відповідають положенням кривошипа через «В» цих позиціях вимірюються ординати діаграми. Результати вимірювань заносяться в таблицю журналу, при обробці індикаторної діаграми визначаються:
а) максимальний і мінімальний тиск в циліндрі компресора (МПа)
б) індикаторна потужність компресора (Вт) - робота зі стиснення повітря, що здійснюються компресором в одиницю часу
де Aц - робота стиснення повітря за цикл, Дж; Tц = 1 / n1 - час циклу; n1 - частота обертання кривошипа, 1 / с; Z - число циліндрів компресора.
де fn - площа поршня компресора, м 2; Fи - площа індикаторної діаграми, мм 2.
Остаточно формула для індикаторної потужності має вигляд:
в) механічна характеристика компресора по індикаторної діаграмі. Для робочої машини під механічною характеристикою зазвичай розуміють залежність сили опору Fc від переміщення вихідної ланки (в нашому випадку переміщення поршня Sc).
Щоб побудувати залежність Fc = (S) c. необхідно визначити значення і знак сили Fc для різних положень поршня. Відомо, що робота зовнішніх сил, що діють на механізм, або збільшує кінетичну енергію системи, або зменшує її. У першому випадку сили називаються рушійними силами, другі - силами опору. Приймають такі правило знаків: сила вважається рушійною і позитивною, якщо напрямок вектора швидкості точки її застосування збігається з напрямком проекції цієї сили на вектор швидкості (рис. 4.5).
Сила Fc є рівнодіюча зовнішніх сил, що діють на поршень. Зліва (див. Рис. 4.1) на поршень діють сили тиску стисненого повітря, праворуч - сили атмосферного тиску. Так як індикаторна діаграма будується щодо лінії атмосферного тиску, то сила Fc в будь-якому положенні поршня буде дорівнює добутку тиску, визначеного за індикаторної діаграммеp = yp / mp. на площу поршня fn.
Якщо при побудові механічної характеристики прийняти yp = yF. то
Порядок виконання роботи
1. Ознайомтеся з описами роботи і полярного планиметра. пристроєм експериментальних установок і правилами роботи на них
2. Закріпіть на барабані механічного індикатора папір; включите двигун компресора; з'єднайте поворотом крана циліндр індикатора з циліндром компресора і, злегка притискаючи стрижень до паперу, запишіть індикаторну діаграму. З'єднайте датчик з атмосферою (необхідно повернути кран на 90 ° за годинниковою стрілкою) і запишіть лінію атмосферного тиску. Вимкніть двигун і зніміть папір з барабана
Увімкніть катодний осцилограф і дайте йому погрітися 1-2 хв. Вимкніть двигун швидкохідного компресора. При необхідності відрегулюйте яскравість і фокусування зображення. Візуально вивчіть особливості отриманої індикаторної діаграми. Вимкніть спочатку осцилограф, а потім компресор
4. Вклейте в журнал індикаторну діаграму, при цьому вісь абсцис вирівняйте з лінією атмосферного тиску, а вісь ординат розташуйте на дотичній (див. Рис. 4.4). Через 12 положень точки С, зазначених на осі абсцис, проведіть вертикальні лінії і виміряйте по ним ординати індикаторної діаграми. Занесіть ординати в відповідну таблицю журналу
5. Виміряйте полярним планіметром площа індикаторної діаграми
6. Введіть у ЕОМ програму "LAB4", потім відповідно до інструкцій програми вихідні дані (з таблиці журналу) і виведіть на друк результати розрахунку.
Занесіть результати розрахунку в журнал. Сформулюйте висновки по роботі, відобразіть в них вивчені методи реєстрації індикаторного діаграм, область їх застосування; проаналізуйте отриману механічну характеристику.
Пристрій полярного планиметра і робота з ним. Планіметром називається пристрій для вимірювання площ плоских фігур. Полярний планіметр (рис. П4.1) складається з двох важелів АВ ІТТ. з'єднаних кульовим шарніром в точці В. Точка С фіксується на площині голкою і грузомГ. при цьому важіль ВС може обертатися навколо точки С. На важелі ВА встановлена рухома каретка К. переміщення якої по важелю змінює масштаб приладу. На каретці розміщений обертається ролик Р. з яким гвинтовий передачею пов'язаний диск шкали грубого відліку Д. На важелі АВ в точці А закріплений штифт ш. В процесі вимірювання площі фігури штифт переміщається по її контуру (за годинниковою стрілкою або проти). При цьому ролик Р ковзає і перекочується по площині, це рух через гвинтову передачу повідомляється диску Д. і він повертається на деякий кут. Шкала точного відліку (ноніус) поміщена на каретці К. Кожне розподіл цієї шкали на 0,1 більше ділення шкали ролика.
Порядок проведення вимірювань. Креслення плоскої фігури, площа fu якої потрібно виміряти, розміщується на рівній, злегка шорсткою поверхні (наприклад, на аркуші ватману). Планиметр збирають і встановлюють на площині по відношенню до вимірюваної фігурі так, щоб в процесі вимірювань кут між важелями мінімально відхилявся від 90. Штифт Ш розміщують в довільній точці контуру вимірюваної фігури і зчитують початкове показання зі шкал приладу. Потім обводять штифтом по контуру і зчитують другому покази зі шкал планиметра. З більшого показання віднімають менше. Результат, помножений на масштаб приладу (на 10) становить виміряну площу.
Приклад. На рис. П4.2а зображені шкали приладу на початку вимірювань. Покажчик на шкалі диска Д розташований між поділами "6" і "7", тобто відміряно шість повних поділок. Нуль шкали ноніуса розташований між поділами "51" і "52" шкали ролика. Сьоме розподіл шкали ноніуса збігається з одним з поділок шкали ролика.
Таким чином, отримані чотири цифри початкового показання приладу: