Машина с промежуточным отбором пара Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

сЯ. ^Угаровъ,

ПРОФЕССОРЪ ТОМСКАГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКАГО ИНСТИТУТА ИМПЕРАТОРА НИКОЛАЯ II.

МАШИНА

СЪ ПРОМЕЖУТОЧНЫМЪ

ОТБОРОМЪ ПАРА.

РАБОЧІЙ РЕЖИМЪ МАШИНЫ,

НАНЪ ОСНОВА ЕЯ РАЗСЧЕТА-

СЪ 17 ФИГУРАМИ ВЪ ТЕКСТЪ И 6 ТАБЛИЦАМИ ЧЕРТЕЖЕЙ.

ТОМСКЪ,

ТИПО-ЛИТОГГАФІЯІСИБИРСКАГО ТОВАРИЩЕСТВА ПЕЧАТНАГО ДѢЛА-

1915.

ЗАМѢЧЕННЫЯ ОПЕЧАТКИ.

Стран. Строка Напечатано: Должно быть:

5 10 снизу X

п 1 11 ю торизонталь горизонталь

9 7 сверху 0 о,

10 3 снизу цилинрѣ цилиндрѣ

11 1 сверху въ на

И 2 снизу чертежахъ чертежѣ

13 7 99 дилидрѣ цилиндрѣ

п 4 99 сжанія сжатія

и 11 сверху отклоненія отключеніи

17 2 снизу К. Водогинскимъ X. Водогинскимъ

24 18 99 пропущено: низкаго давленія

27 21 V hh ш

28 7 99 алгебрическая алгебраическая

30 7 99 0,4 0,5

34 10 99 аналитическое аналитически

99 6 99 равнялоье равнялось

39 8 99 7,5 7,0

W 6 99 02Г 0,t,

43 15 сверху иззелѣдовэніи изслѣдованіи

50 15 99 полный, полный

59 1 Я разби, рззби-

60 11 99 діаграммахъ діаграммахъ --

65 Г» 99 {табл. V) (черт. табл V)

99 6 99 табл. VI черт. табл. VI

71 12 99 разбираемымъ разбираемыхъ

76 3 99 15 тт. 14 тт.

77 11 99 Q Qi

99 13 99 Q Qi

99 таблица Q Qi

78 таблица Q Qi

85 4 снизу 2,Ш 2,513

86 13 *> 2,153 2,513

99 8-9 99 отбиаемый отбираемый

Въ текстѣ вездѣ баллансъ балансъ

Введеніе.

Излагаемая ниже работа имѣетъ предметомъ изслѣдованія явленія, происходящія въ машинѣ съ отборомъ пара при измѣняющихся величинахъ, какъ самого отбора, такъ и нагрузки машины.

Понимая подъ рабочимъ процессомъ паровой машины при ея установившемся состояніи всю совокупность періодически повторяющихся въ неизмѣнной послѣдовательности явленій, претерпѣваемыхъ опредѣленнымъ, впущеннымъ въ машину, количествомъ пара за все время нахожденія его въ машинѣ, авторъ поставилъ себѣ цѣлью: выяснить на основаніи изученія рабочаго процесса машинъ съ отборомъ пара условія подсчета работы и проектированія машинъ подобнаго рода.

Теоретическія изслѣдованія аналогичнаго характера ведутся обычно однимъ изъ слѣдующихъ методовъ. Одинъ методъ, которому слѣдуетъ МеиШпуег *), состоитъ въ томъ, что предполагаютъ машину, работающую безъ потерь, и тѣмъ самымъ считаютъ излишнимъ вычерчиваніе индикаторныхъ діаграммъ изучаемой машины, ведя весь расчетъ по отношенію къ количеству тепла, заключенному въ парѣ, прохо-дящемъ черезъ машину за опредѣленное время.

Другой методъ, котораго придерживается L. Schneider**), основанъ на примѣрномъ вычерчиваніи индикаторныхъ діаграммъ для каждаго изъ цилиндровъ машины, при чемъ по возможности учитываются—на основаніи опытныхъ данныхъ различныхъ экспериментаторовъ—всѣ происходящія въ машинѣ потери и, на основаніи полученныхъ при подобномъ построеніи діаграммъ, выводятся условія работы машины при отборѣ отъ нея пара.

L. Schneider строитъ при своихъ изслѣдованіяхъ рядъ рэнкинизи-рованныхъ діаграммъ. Подобнаго рода діаграммы, позволяя судить о количествѣ и характерѣ работы, доставляемой каждымъ изъ цилин-

*) Е. Jteutlinger—Die Zwischendampfverwertung in Entwicklung, Theorie und Wirtschaftlichkeit. Berlin—1912.

**) L. Schneider—Uber die Verwertung des Zwischendampfes und des Abdampfes der Dampfmaschinen zu Heizzwecken. Berlin—1910.

L. Schneider—Die Abwtirme verwertung im Kraftmaschinenbetrieb. Berlin—1912.

дровъ машины въ отдѣльности, вмѣстѣ съ тѣмъ не обладаютъ наглядностью изображенія отдѣльныхъ частей рабочаго процесса съ точки зрѣнія одновременнаго дѣйствія парораспредѣлительныхъ органовъ каждаго изъ ея цилиндровъ и со стороны явленій, происходящихъ въ ресиверѣ, поперемѣнно сообщающемся со всѣми полостями каждаго изъ цилиндровъ.

Наиболѣе нагляднымъ и удобнымъ—въ указанномъ смыслѣ—явля ется способъ совмѣстнаго начертанія индикаторныхъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ, предложенный Schroter’ожъ.

Авторъ излагаемой ниже работы рѣшилъ въ своемъ изслѣдованіи пойти по промежуточному изъ указанныхъ выше двухъ методовъ, именно: авторъ предполагаетъ машину безъ потерь, происходящихъ отъ теплообмѣна между паромъ и стѣнками цилиндра, безъ потерь отъ пропусканія пара черезъ неплотности машины, отъ излученія въ пространство, безъ потерь отъ мятія пара, производимаго распредѣлительными приборами,и безъ потерь отъ тренія. Словомъ, предполагается наличіе идеальныхъ условій, при которыхъ возможно допустить постоянное существованіе во всѣхъ полостяхъ машины сухого насыщеннаго пара, подчиняющагося закону Маріотта рѵ=с.

Такъ какъ при указанныхъ условіяхъ въ машину будетъ поступать количество пара, зависящее лишь отъ періодовъ наполненія и сжатія въ цилиндрѣ высокаго давленія, то опредѣленіе расхода пара на одну силу въ часъ само собою можетъ относиться только къ такъ называемому полезному расходу пара.

Вотъ для такой то машины, опираясь—какъ будетъ указано въ свое время—на введеніе въ ея рабочій процессъ фиктивнаго цилин. дра отбора, выстраиваются авторомъ діаграммы Schroter’а для различныхъ условій работы машины и по нимъ изучается зависимость между обнаружившимися измѣненіями различныхъ періодовъ и факторовъ рабочаго процесса.

Какъ слѣдствіе сдѣланныхъ допущеній принято, что смѣшеніе паровъ подчиняется закону Дальтона, по которому давленіе смѣси

PiVi +Р2Ѵ2 + РзѴз+- • • _

+ ^2 + ^3 “Ь • • •

Ради ясности начертанія отдѣльныхъ фазъ рабочаго процесса принимается, что давленіе смѣси пара въ двухъ или нѣсколькихъ сообщившихся между собою объемахъ устанавливается мгновенно. Въ различныхъ случаяхъ давленіе смѣси опредѣляется или аналитически или графически по методу МбпсѴа (при условіи, что окончательный объемъ смѣси не мѣняется). *

При изслѣдованіи рабочаго процесса паровыхъ машинъ приходит-са находить давленіе смѣси и при условіи, что смѣшивающіеся объ* емы измѣняютъ свою величину. Сообщающіяся между собою рабочія полости различныхъ цилиндровъ машины при движеніи ихъ поршней даютъ намъ какъ разъ примѣръ подобныхъ условій.

Нахожденіе давленія смѣси въ подобныхъ случаяхъ проще всего «вести къ нахожденію точки пересѣченія равностороннихъ гиперболъ, выражающихъ собою графически измѣненія состоянія пара для каждаго изъ смѣшивающихся количествъ.

В) задачѣ нахожденія точки пересѣченія двухъ гиперболъ могутъ быть два же случая: а) центры обѣихъ гиперболъ лежатъ по разныя стороны отъ точки ихъ встрѣчи (см. фт. 1) и Ъ) эти центры находятся по одну сторону отъ искомой точки (фт. 2).

Для случая смѣси двухъ количествъ пара при постоянномъ объемѣ мы имѣемъ, что давленіе смѣси

Р\Ѵі 4- Р&2 .

ѵі +

Для случая измѣняющихся объемовъ результирующій—соотвѣтствующій опредѣленному моменту рабочаго процесса—объемъ ѵ, занятый смѣшавшимися количествами пара, будетъ равенъ:

V = Ѵі + ѵ2 + ѵъ.

Тогда, для давленія смѣси, мы получимъ слѣдующее аналитическое выраженіе:

pit>i + р2ѵ2 ■ х ѵх f ѵ2 ѵ3 ’

откуда, зная постоянныя соотвѣтственныхъ гиперболъ рхѵх = Сі и р2ѵ2 = с2, имѣемъ

т. е. давленіе смѣси при измѣняющихся объемахъ равно суммѣ соотвѣтственныхъ постоянныхъ, дѣленныхъ на окончательный объемъ.

Указанный вопросъ легко рѣшается и графически *).

Такъ какъ построеніемъ отдѣльныхъ точекъ равносторонней гиперболы мы всегда можемъ найти объемы, занимаемые паромъ при опредѣленномъ давленіи, то примемъ всегда легко вводимое условіе: на-

чальныя давленія смѣшивающихся объемовъ одинаковы.

Такимъ образомъ, мы имѣемъ слѣдующія данныя:

Р\Щ = Си р2ѵ2=с2 и рх = р2.

*) А. Угаровъ. Изъ практики чертежнаго зала. Журн. О-ва Сиб. йнж. 1915 г. № 2.

О*

Оі $> ѣ

Фиг. 2,

А

По принятымъ на фиг. 1 обозначеніямъ мы имѣемъ:

Рг (»і+ж)=РіѴь Рх (ѵ3—Х + Ѵ2)=р2Ѵ2.

Дѣля почленно другъ на друга эти равенства и производя сокращенія, получаемъ пропорцію:

Ѵх + X ____Ѵ\

ѵ3 — X + ѵ2 ~ ѵ2 ’

-откуда, опираясь на свойства разности предыдущихъ и послѣдующихъ, имѣемъ:

х ___г\

ѵ3—х~~ѵ2'

Слѣдовательно, чтобы найти точку пересѣченія линіи 0Х02 — оси объемовъ —съ вертикалью, проходящей черезъ искомую точку пересѣченія гиперболъ, надо раздѣлить внутреннимъ образомъ отрѣзокъ АВ= —ѵ3 на части, пропорціональныя даннымъ первоначальнымъ объемамъ *>! и ѵ2.

Для этого откладываемъ но разныя стороны линіи 0Х02 отрѣзки АС = —А01—ѵ1 и BD—B02=v2. Прямая, соединяющая точки С и В, даетъ точку Е вертикали ЕС. Имѣя эту вертикаль, обычнымъ для равностороннихъ гиперболъ построеніемъ, находимъ искомую точку F—общую обѣимъ кривымъ.

Для случая, когда точка пересѣченія гиперболъ находится по одну ' сторону отъ обоихъ началъ координатъ, при прежнихъ же данныхъ имѣемъ согласно обозначеній черт. 2:

РхІѴі+х) = р1ѵ1

« Рх(я3—ѵ3+ѵ2)=р.2ѵ2,

■откуда, по свойству пропорціи, получаемъ:

х ____Ѵі

х—ѵ3 ~ ѵ2

т. е. для нахожденія положенія ординаты искомой точки пересѣченія надо раздѣлить отрѣзокъ АВ=ѵ3 внѣшнимъ путемъ на части пропорціональныя даннымъ объемамъ.

Откладывая по одну сторону линіи 0Х02 на соотвѣтственныхъ вертикаляхъ отрѣзки АС=А01—ѵ1 и ВВ=В0.2=ѵ2. проводимъ прямую CD, дающую намъ точку Е. На вертикали EG обычнымъ путемъ находимъ точку F пересѣченія гиперболъ.

Въ обоихъ разобранныхъ примѣрахъ точка F опредѣляетъ собок> искомое давленіе смѣси pz .

Давленіе смѣси для нѣсколькихъ сообщающихся объемовъ можетъ быть найдено подобнымъ же пріемомъ, послѣдовательно примѣняемымъ.

Для выявленія разницы между рабочими процессами машины. Tandem обычнаго типа и машиною Tandem съ отборомъ пара, а также для лучшаго выясненія отдѣльныхъ періодовъ этого послѣдняго процесса, авторъ счелъ необходимымъ разсмотрѣть и для первой изъ указанныхъ машинъ ея рабочій процессъ во всѣхъ его отдѣльныхъ фазахъ.

Такимъ образомъ, изложеніе произведеннаго изслѣдованія само собою распадается на слѣдующія части:

a) графическое изображеніе рабочаго процесса машины Tandem обычнаго типа;

b) графическое изображеніе рабочаго процесса машины Tandem съ промежуточнымъ отборомъ пара;

c) примѣрный подсчетъ машины Tandem безъ охлажденія и опредѣленіе границъ возможнаго промежуточнаго отбора пара;

d) примѣрный подсчетъ машины Tandem съ охлажденіемъ (при невысокомъ вакуумѣ) и опредѣленіе границъ возможнаго отбора;

e) изслѣдованіе условій работы машины при перемѣнномъ отборѣ пара. постояннаго давленія;

/) изслѣдованіе условій работы машины при перемѣнномъ отборѣ пара перемѣннаго давленія;

g) установленіе совокупности различныхъ условій работы разобранной, машины, какъ основы проектированія машинъ подобнаго рода;

h) заключеніе; общіе выводы.

Во избѣжаніе неясностей здѣсь умѣстно будетъ указать, что при дальнѣйшемъ изложеніи подъ правой и лѣвой рабочими полостями, правымъ и лѣвымъ мертвыми положеніями подразумѣваются таковыя,, согласно ихъ расположенію на соотвѣтственныхъ чертежахъ.

Подъ конечнымъ давленіемъ расширенія — ( рг ) и сжатія— (]>,■) понимаются давленія, соотвѣтствующія мертвымъ положеніямъ поршня при отсутствіи періодовъ предваренія выпуска и впуска. Давленія пара въ концѣ періодовъ расширенія и сжатія, иначе, въ моменты предваренія выпуска и впуска обозначаются: для перваго—(р3) и для второго—(pj). Обозначенія величинъ, относящихся къ цилиндру высокаго давленія, сопровождаются однимъ штрихомъ ('), таковыя же цилиндра низкаго давленія отмѣчаются двумя штрихами (").

Графическое изображеніе рабочаго процесса машины Tandem обычнаго типа.

Допустимъ, что намъ извѣстны слѣдующія величины:

р е—давленіе въ Мд на 1 cm2 впускаемаго въ машину пара, ^«—давленіе выходящаго изъ машины пара,

Sx—объемъ цилиндра высокаго давленія, тх—объемъ его вреднаго пространства,

S2 —объемъ цилиндра низкаго давленія, т2—объемъ его вреднаго пространства,

Л —объемъ ресивера,

S0—степень наполненія въ % объема цилиндра высокаго давленія, Ре' и рс"—конечныя давленія сжатія въ обоихъ цилиндрахъ.

Согласно методу Schroter’а мы предполагаемъ всѣ объемы отнесенными къ площади поршня большого цилиндра; такимъ образомъ, величины Sx, S0, гпх, т2 и R выражены въ соотвѣтствующихъ частяхъ S2—общаго хода поршней машины.

Откладываемъ въ нѣкоторомъ масштабѣ на верхней горизонтали (черт. 1, табл. 1) послѣдовательно величины Sx, тх, R, т2 и S2 и проводимъ черезъ всѣ точки, ограничивающія отложенные отрѣзки, вертикальныя линіи. На произвольномъ разстояніи, достаточномъ однако для помѣщенія объемныхъ и индикаторныхъ діаграммъ, отъ верхней горизонтальной линіи проводимъ нижнюю торизонталь, которая является основаніемъ чертежа и вмѣстѣ съ тѣмъ линіей абсолютнаго нулевого давленія. На этой послѣдней линіи отмѣтимъ точки Ох и 02, полученныя при пересѣченіи вертикалей, ограничивающихъ объемъ ресивера.

Для возможности учитывать объемы, описываемые поршнями машины, строимъ подъ отрѣзками Sx и S2 соотвѣтственныя объемныя діаграммы. Построеніе этихъ діаграммъ произведемъ наиболѣе удобнымъ, вполнѣ точнымъ и простымъ способомъ, дающимъ объемныя діаграммы независящими отъ длины шатуна, что не мѣшаетъ, когда это надо, учитывать и вліяніе конечной длины этого послѣдняго. Примѣняемый

способъ основанъ на томъ, что на вертикаляхъ, ограничивающихъ объемную діаграмму, откладываются отрѣзки пропорціональные частямъ хода поршня, являющимся функціями угловъ поворота кривошипа.

При этомъ условіи, объемы, описанные поршнемъ, будучи прямо пропорціональными соотвѣтственнымъ его ходамъ, графически выразятся прямыми линіями.

Такъ какъ въ Tandem — машинѣ оба поршня движутся согласно и описываютъ полные объемы въ одно и тоже время, то, очевидно, объемныя діаграммы для обоихъ цилиндровъ, дабы быть связанными между собою по времени, должны быть построены такъ, чтобы мертвыя положенія поршней (еъ объемныхъ діаграммахъ) лежали на однихъ горизонталяхъ. На черт. 1 {табл. 1) объемной діаграммѣ (і—2—3) цилиндра высокаго давленія соотвѣтствуетъ объемная діаграмма (5—6—7) цилиндра низкаго давленія; попарно точки {1—5), {2—6), (3—7) лежатъ на общихъ горизонталяхъ. При такомъ взаимномъ расположеніи объемныхъ діаграммъ, объемы, описанные одновременно поршнями обоихъ цилиндровъ, легко находятся проведеніемъ горизонтали черезъ точку, соотвѣтствующую на какой либо одной изъ діаграммъ разбираемому моменту рабочаго процесса.

Начертивъ объемныя діаграммы, перейдемъ къ построенію индикаторныхъ діаграммъ работы пара въ каждомъ изъ цилиндровъ.

Начнемъ съ цилиндра высокаго давленія. Отъ точки 01( на вертикали, черезъ нее проходящей, отложимъвъ избранномъ масштабѣ давленіе ре впуска въ машину и проведемъ горизонтальную линію. Отъ мертваго положенія поршня на этой линіи нанесемъ ab=S0—степени наполненія цилиндра высокаго давленія. Снося точку Ъ {моментъ отсѣчки цилиндра высокаго давленія) на объемную діаграмму, мы видимъ, что въ періодъ наполненія объемы пара, притекающаго въ цилиндръ, измѣняются какъ горизонтальные отрѣзки между {1—В) и вертикалью черезъ точку Oj.

Послѣ отсѣчки заключенный въ цилиндрѣ паръ долженъ заполнять, освобождаемые при дальнѣйшемъ движеніи поршня, объемы и давленіе его должно падать. Графически это измѣненіе давленія, выражая собою законъ Маріотта рѵ—с, изобразится равносторонней гиперболой, отнесенной къ своимъ асимптотамъ, какъ къ координатнымъ осямъ. Осями этими будутъ на чертежѣ оси р и ѵ. Линія О0О4, какъ было упомянуто ранѣе, являясь линіей нулевого давленія, вмѣстѣ съ тѣмъ служитъ и осью объемовъ для индикаторныхъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ. Для вычерчиванія Маріоттовой кривой, проходящей черезъ точку Ъ, намъ надо отыскать начало координатъ. Этому

я

началу координатъ соотвѣтствуетъ условіе: р==0, ѵ—0. Слѣдовательно, осью р для разбираемаго періода пара (расширеніе въ цилиндрѣ высокаго давленія) будетъ линія, соотвѣтствующая нулевому объему заключеннаго въ цилиндрѣ пара. Такой нулевой объемъ получится, если ыы продвинемъ мысленно поршень до конца вреднаго пространства. Отсюда мы заключаемъ, что осью р должна служить вертикаль, проходящая черезъ точку О.

Построивъ однимъ изъ извѣстныхъ въ геометріи способовъ равностороннюю гиперболу, проходящую черезъ точку Ъ, пользуясь точкой Ох какъ центромъ, мы получимъ графическое изображеніе измѣненія давленій пара въ періодъ расширенія въ маломъ цилиндрѣ.

Зададимся моментомъ предваренія выпуска пара изъ цилиндра высокаго давленія въ ресиверъ. Отложимъ соотвѣтственныя точки С и с на объемной и индикаторной діаграммахъ.

Въ моментъ предваренія выпуска паръ изъ цилиндра переходитъ въ ресиверъ, въ свою очередь—при установившемся состояніи машины—заполненный паромъ. Такъ какъ ресиверъ сообщается то съ однимъ, то съ обоими цилиндрами, то давленіе заключающагося въ немъ пара является величиною перемѣнною. Подъ ресивернымъ давленіемъ пара мы будемъ подразумѣвать вездѣ въ дальнѣйшемъ давленіе пара въ ресиверѣ, соотвѣтствующее моменту предваренія выпуска изъ цилиндра высокаго давленія.

Для улучшенія условій выхода пара изъ малаго цилиндра устраиваютъ паденіе давленія при сообщеніи цилиндра съ ресиверомъ. Достигается это соотвѣтственнымъ выборомъ ресивернаго давленія рг .

При построеніи рабочаго процесса давленіе смѣси—различныхъ количествъ пара различнаго давленія—мы будемъ опредѣлять графически пользуясь методомъ Monch’a.

Зададимся нѣкоторымъ паденіемъ давленія пара въ моментъ предваренія выпуска, равнымъ въ масштабѣ давленій отрѣзку cd*)- Тогда давленіе смѣси—пара, заключавшагося передъ этимъ моментомъ въ маломъ цилиндрѣ, съ паромъ, заполняющимъ ресиверъ,—опредѣлится ординатой точки d, измѣренной отъ линіи O0Ot. Это давленіе при методѣ Monch'a находится на перпендикулярѣ, возстановленномъ на границѣ,—отложенныхъ послѣдовательно,—смѣшивающихся объемовъ. Такимъ перпендикуляромъ является вертикаль, проходящая черезъ точку Ох. Дѣйствительно—слѣва отъ нея имѣется уже отложенный объемъ «ара, соотвѣтствующій точкѣ С, справа же объемъ ресивера.

*) См. черт. 2, та^л. I, гдѣ въ увеличенномъ масштабѣ показаны соотвѣтственныя части индикаторныхъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ.

Такимъ образомъ, чтобы найти, необходимое для заданнаго паденія давленія, ресиверное давленіе, мы сносимъ по горизонталямъ точку d въ di на вертикаль Ох и точку с въ ct на вертикаль 02. Соединяя прямой линізй точки С\ и du мы получимъ искомое ресиверное давленіе на ординатѣ С въ видѣ отрѣзка fk.

Послѣ того, какъ въ маломъ цилиндрѣ и ресиверѣ мгновенно установилось общее давленіе, при дальнѣйшемъ движеніи поршня къ лѣ вому мертвому положенію происходитъ расширеніе пара въ двухъ со общевныхъ между собою объемахъ. Повторяя изложенныя выше разсужденія, мы приходимъ къ заключенію, что началомъ координатъ соотвѣтствующей Маріоттовой кривой является точка 02, характеризующая собою нулевой объемъ для разсматриваемаго періода рабочаго процесса.

Періодъ расширенія пара, по кривой, выстроенной изъ центра 02,.. будетъ продолжаться до тѣхъ поръ, пока не наступитъ моментъ предваренія впуска пара въ цилиндръ низкаго давленія. Предвареніе впуска, какъ извѣстно, знаменуетъ собою конецъ соотвѣтственнаго періода сжатія.

Задавшись, въ зависимости отъ системы парораспредѣленія большого цилиндра, моментомъ предваренія впуска, мы проводимъ сеот-вѣтствующюю вертикаль (на чертежѣ: 1—щ). Отложимъ затѣмъ на лѣвомъ мертвомъ положеніи поршня цилиндра низкаго давленія отъ линіи О0О4 конечное давленіе сжатія ре" и построимъ кривую сжатія,, пользуясь для этого центромъ 02, характеризующимъ собою нулевой объемъ разбираемаго періода. Полученная кривая въ пересѣченіи съ ординатой предваренія впуска даетъ точку п", опредѣляющую собою давленіе и объемъ количества пара, находящагося въ большомъ цилиндрѣ въ моментъ его сообщенія съ ресиверомъ и малымъ цилиндромъ. Въ общемъ случаѣ давленіе это менѣе существующаго въ дан ный моментъ давленія пара, заключеннаго въ сообщающихся съ большимъ цилиндромъ объемахъ, т. к. конечное давленіе сжатія ро" выбирается лишь такимъ, чтобы оно обезпечивало плавный безъударный. ходъ машины.

Такимъ образомъ мы видимъ, что вступившій въ дѣйствіе факторъ влечетъ за собою новое паденіе давленія пара въ маломъ цилиндрѣ и ресиверѣ и соотвѣтственный подъемъ давленія въ большомъ цилиндрѣ. Для опредѣленія происходящаго измѣненія давленія пара, пользуясь опять таки методомъ МдпсЬ'а, отложимъ на ординатѣ (I—щ) давленіе, имѣющееся въ разбираемый моментъ въ маломъ цилинрѣ и ресиверѣ,, а на ординатѣ точки е—соотвѣтственно давленіе р^—щп". Соединяя прямой линіей полученныя точки, мы опредѣляемъ искомое давленіе-

смѣси въ вертикали 02, являющейся для даннаго случая разграничивающей объемы линіей*). Нанеся полученное давленіе на соотвѣтственныя ординаты индикаторныхъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ, мы можемъ идти далѣе.

Послѣ момента предваренія впуска пара въ большой цилиндръ оба поршня продолжаютъ двигаться къ своимъ лѣвымъ мертвымъ положеніямъ. Наступившій періодъ характеризуется сообщеніемъ между собою правой рабочей полости малаго цилиндра, ресивера и лѣвой. рабочей полости большого цилиндра. Въ зависимости отъ движенія поршней давленіе пара во всѣхъ этихъ объемахъ будетъ измѣняться одновременно и одинаково. Очевидно, что —при совмѣстномъ движеніи, поршней—объемъ, описанный поршнемъ малаго цилиндра, будетъ меньше объема, соотвѣтственно описаннаго поршнемъ большого цилиндра.

Въ результатѣ, поршень большого цилиндра, придвигаясь къ своему лѣвому мертвому положенію, уменьшаетъ общій объемъ пара значительнѣе, чѣмъ этотъ объемъ увеличивается соотвѣтственнымъ ходомъ поршня малаго цилиндра. Ясно, что въ разбираемомъ періодѣ паръ будетъ сжиматься и давленіе его поднимется.

Когда поршни достигнутъ своего лѣваго мертваго положенія и начнутъ двигаться обратно, будетъ происходить слѣдующее: паръ, выталкиваемый изъ цилиндра высокаго давленія въ ресиверъ, переходитъ изъ этого послѣдняго въ цилиндръ низкаго давленія. Объемы, освобождаемые поршнемъ большого цилиндра, болѣе таковыхъ, описанныхъ соотвѣтственно поршнемъ малаго цилиндра.

Общій объемъ сообщенныхъ между собою пространствъ ѵвеличи-чивается; паръ, заключающійся въ разсматриваемомъ объемѣ, расширяется и давленіе его падаетъ. Разбираемый нами періодъ является въ сущности періодомъ наполненія большою цилиндра. Итакъ, во время наполненія большою цилиндра происходитъ расширеніе пара во всѣхъ сообщенныхъ между собою полостяхъ машины. Графически это расширеніе должно выразиться опять таки равносторонней гиперболой. Такъ-какъ наполненію большого цилиндра соотвѣтствуетъ выпускъ изъ малаго цилиндра, то, очевидно, одному и тому же измѣненію давленія пара заключеннаго въ общемъ объемѣ, должны соотвѣтствовать въ изображеніи рабочаго процесса двѣ ординаты, каждая отдѣльно въ индикаторной діаграммѣ каждаго изъ цилиндровъ. Разбираемое измѣненіе давленія представится на чертежахъ двумя равносторонними гиперболами, выражающими ОДНО и тоже измѣненіе состоянія пара,.

*) См. точки д' и д" на черт. 2, табл. I.

нанесенное на соотвѣтствующихъ ходахъ обоихъ поршней. По существу, эти кривыя представляютъ собою, слѣдовательно, одну И туже Ма~ ріоттову кривую, вычерченную дважды съ различнымъ масштабомъ абсциссъ (объемовъ) для каждаго случая.

Ясное дѣло, что абсциссы обѣихъ гиперболъ должны относиться между собою, какъ соотвѣтственные объемы цилиндровъ, т. е. какъ величина же абсциссъ сдѣлается извѣстной, когда будетъ опредѣлено начало координатъ—молевой объемъ, одновременно соотвѣтствующій ■обѣимъ кривымъ.

Такъ какъ осью объемовъ этихъ двухъ гиперболъ, выражающихъ ■собою, какъ уже указано, одно и тоже измѣненіе состоянія пара, является общая обѣимъ индикаторнымъ діаграммамъ линія нулевыхъ давленій О0О4 и такъ какъ, съ другой стороны, обѣ кривыя согласно ходу рабочаго процесса обращены выпуклостью въ одну сторону, то и начало координатъ этихъ кривыхъ должно быть общимъ. Найдемъ это начало координатъ на продолженіи линіи 0]02, являющейся, какъ уже сказано, одной изъ асимптотъ—осью объемовъ для индикаторныхъ діаграммъ. Началу координатъ соотвѣтствуютъ нулевой объемъ для разбираемаго періода рабочаго процесса,

Объемы пара для этого періода измѣняются пропорціонально отрѣзкамъ горизонталей, заключеннымъ между прямыми (2—3) и (6—7). Нулевому объему будетъ соотвѣтствовать отрѣзокъ равный нулю, опредѣляемый, очевидно, точкою Qi пересѣченія продолженныхъ линій (2—3) и (6—7).

Если точка фі находится за предѣлами чертежа, то для нулевого объема можно воспользоваться точкою Q пересѣченія линій (1—2) и {5—6), симметричныхъ первымъ, что и сдѣлано на черт. 1 (табл. 1).

Нулевой объемъ характеризуетъ собою вторую асимптоту, какъ перпендикуляръ къ линіи 0і02, проходящій черезъ точку Q. Такимъ образомъ, искомое начало координатъ О0 для гиперболъ, соотвѣтствующихъ разбираемому періоду измѣненія состоянія пара, нами найдено; началомъ всего этого періода, какъ мы указали выше, является моментъ предваренія впуска въ большой цилиндръ. Соотвѣтственное на* чальное состояніе пара, каждое въ своемъ масштабѣ абсциссъ, отмѣчено въ обѣихъ индикаторныхъ діаграммахъ точками д и д". Пользуясь точками д' и д", мы проведемъ черезъ нихъ двѣ равностороннія гиперболы изъ центра О0, при чемъ части гиперболъ, лежащія выше точекъ д и д", будутъ соотвѣтствовать сжатію пара при ходѣ обоихъ поршней къ лѣвому мертвому положенію; при обратномъ ходѣ поршней тѣ же кривыя въ цѣломъ будутъ выражать собою расширеніе пара. Такимъ образомъ, нами намѣченъ графическій ходъ выпуска пара изъ

малаго цилиндра и впуска его въ большой. Опредѣленіе масштабовъ абсциссъ явлается излишнимт, такъ какъ точка О0 служитъ толька вспомогательнымъ средствомъ для построенія гиперболъ. При своемъ расширеніи паръ занимаетъ объемы, измѣняющіеся какъ отрѣзки (въ масштабѣ чертежа) горизонталей между прямыми (2—3) и (6—7). Отрѣзки эти, какъ нетрудно видѣть, въ свою очередь пропорціональны абсциссамъ обѣихъ гиперболъ. Дѣйствительно, изъ черт. 1. имѣемъ:

2—6 а—2 ос—6

7s ~ Ь ~ ~ Фір *

При вычерчиваніи разобранной части рабочаго процесса можно ограничиться построеніемъ гиперболы, проходящей черезъ какую либо одну изъ точекъ д' или д'\ разнеся давленія, опредѣляемыя полученною гиперболою, помощью объемныхъ діаграммъ на соотвѣтственныя положенія поршня другого цилиндра.

Какъ мы видимъ изъ всего вышеизложеннаго, въ періодъ впуска въ большой цилиндръ давленіе пара постепенно понижается; ресиверъ сообщенъ съ обоими цилиндрами и, слѣдовательно, въ немъ происходитъ подобное же явленіе. Для правильнаго хода рабочаго процесса намъ необходимо подготовить ресиверъ къ сообщенію съ лѣвой рабочей полостью малаго цилиндра въ моментъ соотвѣтственнаго предваренія выпуска.

Слѣдовательно, къ этому моменту давленіе въ ресиверѣ надо довести до заданнаго ранѣе ресивернаго давленія рг. Сдѣлать это можно^ только отключивъ болыиой цилиндръ и дожимая оставшійся паръ въ ресиверѣ и сообщенной съ нимъ правой полостью малаго цилиндра.

Какъ только давленіе въ ресиверѣ поднимается до заданной величины, необходимо отключитъ ресиверъ отъ правой полости малаго цилиндра, оставивъ его изолированнымъ отъ обоихъ цилиндровъ до момента сообщенія съ лѣвой рабочей полостью цилиндра высокаго давленія. Этимъ условіемъ опредѣляется: моментъ отсѣчки въ лѣвой полости большого цилиндра и долженствующій наступить моментъ отключенія малаго цилиндра отъ ресивера—моментъ начала сжатія въ правой полости цилиндра высокаго давленія.

Конечное давленіе сжатія рс въ маломъ цилидрѣ намъ извѣстно. Началомъ координатъ для соотвѣтственной Маріоттовой кривой является, очевидно, точка 0lt Пользуясь указанной точкой какъ центромъ, проводимъ гиперболу сжанія до пересѣченія въ точкѣ s съ горизонтальной линіей, проведенной отъ линіи на разстояніи, со-

отвѣтствующемъ опредѣленному ранѣе ресиверному давленію. Точка s опредѣляетъ собою моментъ отключенія малаго цилиндра отъ реси-

вера. До наступленія этого момента, какъ было указано выше, въ ре-сиве- ѣ, сообщенномъ съ малымъ цилиндромъ, подъ дѣйствіемъ поршня ■этого послѣдняго, происходило постепенное повышеніе давленія пара до требуемаго. Ясно, что точка s характеризуетъ собою конецъ на* званнаго процесса и, слѣдовательно, принадлежитъ гиперболѣ дожаты -вара въ ресиверѣ и маломъ цилиндрѣ. Начало координатъ этой ги-перболы находится, очевидно, въ точкѣ 0-2. Проведя черезъ точку s гиперболу изъ центра 02 до пересѣченія съ прежде вычерченной гиперболой общаго расширенія пара въ маломъ цилиндрѣ, ресиверѣ и большомъ цилиндрѣ, мы находимъ точку опредѣляющую собою моментъ отклоненія малаго цилиндра и ресивера отъ большого цилиндра или искомый моментъ отсѣчки этого послѣдняго.

Задавшись, въ зависимости отъ системы парораспредѣлительныхъ органовъ, моментомъ предваренія впуска (моментомъ конца періода сжатія) в'Ь маломъ цилиндрѣ, мы тѣмъ самымъ опредѣляемъ точку п на соотвѣтственной кривой сжатія. Соединяя прямой линіей точку п •съ точкой а, мы замыкаемъ индикаторную діаграмму цилиндра высокаго давленія.

Для дальнѣйшаго выполненія индикаторной діаграммы цилиндра низкаго давленія снесемъ точку t' на линію наполненія въ t" и черезъ нее проведемъ гиперболу, соотвѣтствующую періоду расширенія пара только въ большемъ цилиндрѣ. Начало координатъ этой гиперболы находится въ точкѣ 02. Дополнивъ индикаторную діаграмму большого цилиндра нанесеніемъ соотвѣтственно выбраннаго момента предваренія выпуска, затѣмъ линіей выпуска, проведенной отъ линіи О0 04 на разстояніи равномъ ра и дающей въ точкѣ пересѣченія съ ранѣе вычерченной гиперболой сжатія пара въ большомъ цилиндрѣ моментъ начала сжатія, мы замыкаемъ индикаторную діаграмму и большого цилиндра.

Опираясь на данныя числа оборотовъ и индикаторной мощности машины, опредѣливъ изъ вычерченныхъ діаграммъ расчетное среднее индикаторное давленіе, мы тѣмъ самымъ получаемъ возможность вычислить главнѣйшіе размѣры машины и перейти, если надо, къ расчету и конструированію ея частей.

На черт. 1 (табл. I) для большаго выдѣленія отдѣльныхъ періодовъ разобраннаго рабочаго процесса показаны, при посредствѣ объемныхъ діаграммъ различнаго рода штриховкой, всѣ объемы, послѣдовательно занимаемые порціей пара отъ момента впуска ея въ малый цилиндръ и до выпуска ея изъ большого цилиндра.

Послѣ того, какъ выясненъ и разобранъ характеръ отдѣльныхъ періодовъ рабочаго процесса машины Tandem, становится яснымъ и

и необходимый методъ повѣрки правильности, какъ проектированія тіроцесса, такъ и его начертанія.

Дѣйствительно, въ машинѣ многократнаго расширенія безъ потерь должно существовать и быть выполненнымъ одно простое условіе: при установившемся состояніи машины черезъ каждый изъ ея цилиндровъ за одинъ ходъ поршня должно пройти такое количество пара, какое поступаетъ за тоже время въ цилиндръ высокаго давленія.

Мы знаемъ, что на индикаторной діаграммѣ объемъ пара, вошедшаго въ машину за одинъ ходъ поршня, выражается отрѣзкомъ горизонтальной линіи впуска пара между продолженной кривой сжатія пара и моментомъ отсѣчки.

Обобщая это положеніе, мы можемъ сказать: объемъ пара, прошедшаго за одинъ ходъ поршня черезъ цилиндръ машины для каждаго даннаго произвольнаго давленія выражается въ индикаторной діаграммѣ отрѣзкомъ сотвѣтственной горизонтальной линіи между гиперболами расширенія и сжатія.

Слѣдовательно, проводя на нѣкоторомъ разстояніи (черт. 1 гггаб. I) параллельно оси 0е04 линію p'q", мы получимъ, что—для соотвѣтственнаго давленія рх — объемъ вошедшаго въ малый цилиндръ пара выразится отрѣзкомъ pq—Vi—v2, гдѣ и ѵ2 объемы расширяющагося и сжимаемаго пара. На этой же прямой находимъ точки ея пересѣченія съ соотвѣтсвенными гиперболами расширенія и сжатія, пара въ цилиндрѣ низкаго давленія, которыя и опредѣлятъ величину отрѣзка p"q'=v3—ѵ4.

При правильномъ построеніи рабочаго процесса, на основаніи сказаннаго выше, должно быть:

Ѵі-Ѵа = Ѵй-Ѵі.

Помножая почленно это выраженіе на рх и зная постоянныя соотвѣтственныхъ кривыхъ Маріотта, мы получаемъ слѣдующую зависимость:

С\ €■> С;і С[.

Эта зависимость должна осуществляться во всѣхъ машинахъ двукратною расширенія пара. Для машины Tandem*) должна существовать, кромѣ указанной, еще одна специфическая зависимость, характеризующая разобранный рабочій процессъ. Зависимость эта обусловлена характеромъ линіи выпуска цилиндра высокаго давленія.

Обращаясь къ этой послѣдней линіи, мы видимъ, что она состоитъ изъ двухъ частей. Первая часть, какъ было указано выше, предста-

*) Также для сходныхъ по рабочему процессу машинъ Woolf.

вляетъ собою перетеканіе пара черезъ ресиверъ въ цилиндръ низкаго давленія, сопровождающееся расширеніемъ за весь періодъ наполненія большого цилиндра; вторая же часть выпуска—это дожатіе пара въ ресиверѣ и цилиндрѣ высокаго давленія.

Такимъ образомъ, моментъ отсѣчки цилиндра низкаго давленія отмѣчается на линіи выпуска малаго цилиндра особою точкою Ь', Въ этой послѣдней точкѣ мы имѣемъ раздѣленіе между двумя полостями одного опредѣленнаго количества пара т. е. имѣемъ передъ собою случай противоположный смѣшенію паровъ и подчиняющійся поэтому закону Дальтона. Называя давленіе пара въ точкѣ t' буквою pt и опираясь на то, что передъ самымъ моментомъ отсѣчки паръ занималъ объемъ 70, въ моментъ же отсѣчки отъ всего этого объема отключился объемъ so, мы можемъ написать:

Y$=7S+so;

помножая все на pt и зная постоянныя соотвѣтственныхъ гиперболъ,, имѣемъ выраженіе закона Дальтона для разбираемаго случая въ такомъ видѣ:

Со=Сб + Сз«

Это условіе и будетъ второй искомой повѣркой. Указанныя два условія позволяютъ контролировать графическій методъ аналитическимъ путемъ. Для этого надо перемножить полученные по методу Schroter’a объемы, занимаемые паромъ въ различные періоды рабочаго процесса, на соотвѣтственныя давленія и составить изъ произведеній только что выведенныя уравненія парового балланса машины Tandem.

Графическое изображеніе рабочаго процесса машины съ промежуточнымъ отборомъ пара.

Хотя литература по вопросу о промежуточномъ отборѣ пара обнимаетъ собою довольно обширный рядъ статей, но простого метода, позволяющаго строить рабочій процессъ проектируемой машины, опираясь на удобную своей наглядностью діаграмму Schroter’а, пока не предложено*).

Въ виду этого авторъ, при изложеніи студентамъ соотвѣтственной главы курса паровыхъ машинъ, для освѣщенія всѣхъ деталей рабочаго процесса, пользуется пріемомъ, описаніе котораго изложено въ настоящей главѣ и который положенъ въ основу всего произведеннаго изслѣдованія.

Допустимъ, что имѣется Tandem—машина, изъ ресивера которой отбирается—въ данный періодъ времени—опредѣленное количество пара. Явленіе отбора, очевидно, состоитъ въ томъ, что, изъ поступающаго за одинъ ходъ поршня въ цилиндръ высокаго давленія опредѣленнаго объема пара, только нѣкоторая часть переходитъ черезъ ресиверъ въ цилиндръ низкаго давленія; другая же часть работы въ цилиндрѣ низкаго давленія не совершаетъ, потому что она за каждый ходъ поршня соотвѣтственно отнимается отъ машины для цѣлей какого либо производства, совершенно аналогично тому, какъ отбирается отъ машины мятый паръ для цѣлей отопленія.

Очевидно, что ресиверъ машинъ подобнаго рода долженъ быть постоянно сообщеннымъ съ трубопроводомъ, отбирающимъ паръ.

Рабочій процессъ машины съ отборомъ пара будетъ соотвѣтствовать процессу обычной машины Tandem лишь въ тѣхъ періодахъ работы пара въ каждомъ изъ цилиндровъ, когда эти послѣдніе разоб-

щены отъ ресивера, т. е.

мента начала сжатія до момента щ низкаго давленія—отъ момента отсѣчк

для цилиндра высокаго давленія—отъ мо-

для. цилицдра.

ЫА

*) Описываемый К. Водотнскимъ (Бюл, МоЩовскаю методъ отличается значительно^ сложностью пофоенія 'К>

ІЩкь

4 : Ѵ

Слѣдовательно, указанныя части рабочаго процесса должны строиться обычнымъ путемъ.

Что же касается графическаго изображенія измѣненій давленія пара, происходящихъ вмѣстѣ съ измѣненіемъ объемовъ полостей, послѣдовательно занимаемыхъ имъ въ машинѣ (въ чемъ заключается главнымъ образомъ наглядность построенія діаграммы Schroter1 а) въ тѣ періоды рабочаго процесса, когда цилиндры машины сообщаются съ ресиверомъ и между собою, то тутъ, очевидно, надо учитывать вліяніе объема пара, уходящаго изъ ресивера, на измѣненіе давленій, дѣйствующихъ на поршни цилиндровъ.

Объемное вліяніе отбора пара на ресиверъ и сообщенные съ нимъ объемы полостей машины мы можемъ отождествитъ съ наличіемъ въ машинѣ нѣкотораго фиктивнаго цилиндра, сообщающагося поочередно и постоянно своими полостями съ ресиверомъ и трубопроводомъ отбора; цилиндръ этотъ, являясь какъ бы насосомъ двойного дѣйствія, откачивающимъ поочередно каждой своей полостью изъ ресивера паръ, долженъ имѣть объемъ, соотвѣтствующій какъ разъ той части всего объема пара, притекающаго въ цилиндръ высокаго давленія въ періодъ наполненія, которая выражаетъ собою относительную величину существующаго въ данное время отбора.

На основаніи всего сказаннаго, фиктивный цилиндръ долженъ обладать слѣдующими свойствами:

a) объемъ его мѣняется вмѣстѣ съ измѣненіемъ отбора пара;

b) объемъ его зависитъ отъ объема пара, входящаго въ цилиндръ высокаго давленія въ періодъ наполненія;

c) индикаторная работа фиктивнаго цилиндра равна нулю;

d) въ немъ, какъ это принято и для всей изслѣдуемой машины, не существуетъ никакихъ потерь пара.

Введя понятіе о фиктивномъ цилиндрѣ—насосѣ (въ дальнѣйшемъ мы будемъ называть его также ггилиндромъ отбора), мы получаемъ общую схему изучаемой машины, какъ она показана на черт. І, табл. II

Цилиндръ отбора F помѣщается между цилиндрами И и N высокаго и низкаго давленія такимъ образомъ, что поршни всѣхъ трехъ цилиндровъ посажены на общемъ штокѣ. Обѣ полости цилиндра высокаго давленія сообщены обычнымъ путемъ съ пароприводною трубою А и ресиверомъ В; обѣ полости цилиндра низкаго давленія сообщаются съ ресиверомъ (получая отъ него паръ для работы) и съ выхлопною трубою В машины.

Съ ресиверомъ же соединенъ своими полостями цилиндръ отбора F, имѣющій отдѣльную выхлопную (нагнетательную) трубу С, переходящую непосредственно въ трубопроводъ отбора.

Сообщеніе и разобщеніе между собою различныхъ полостей ма* шины, включая сюда и воображаемый цилиндръ отбора, обслуживается •соотвѣтственными парораспредѣлительными органами.

На черт. 1 (табл. II) изображенъ моментъ, когда свѣжій паръ входитъ въ цилиндръ высокаго давленія въ полость со стороны кривошипа; далѣе—стрѣлками показанъ путь, по которому направляется паръ въ остальныхъ полостяхъ машины.

Имѣя схему машины, мы можемъ приступить къ построенію діаграммы Schroter'а, предполагая извѣстными слѣдующія данныя:

ре— давленіе впускаемаго въ машину пара въ Мд на 1 cm2,

pt—ресиверное давленіе,

ра—давленіе выходящаго изъ машины пара,

Sx—объемъ цилиндра высокаго давленія, тг—объемъ эго вреднаго пространства,

JS2—и т2 — соотвѣтственные объемы для цилиндра низкаго давленія,

It —объемъ ресивера,

£0—нормальная степень наполненія въ °/о объема цилиндра высокаго давленія,

ре и ре"—конечныя давленія сжатія въ соотвѣтственныхъ цилиндрахъ.

Какъ и для машины Tandem обычнаго типа, мы предполагаемъ, согласно методу Schroter’а, всѣ объемы отнесенными къ площади поршня большого цилиндра; такимъ образомъ величины S0, Si, тъ т2 и В, выражены въ соотвѣтствующихъ частяхъ S2—общаго хода всѣхъ поршней машины.

Опираясь на приведенныя данныя, мы можемъ перейти къ выполненію интересующаго насъ графическаго изображенія рабочаго процесса машины Tandem, соединенной съ откачивающимъ паръ насосомъ. Пусть горизонтальная прямая 0406 (табл. II, черт. 2) представляетъ собою линію абсолютнаго нулевого давленія. Отложимъ на ней послѣдовательно въ нѣкоторомъ масштабѣ величины Si, ти В, т2 и S2, затѣмъ проведемъ рядъ соотвѣтственныхъ вертикалей и отмѣтимъ точки Оі и Оз, ограничивающія объемъ ресивера.

Чтобы имѣть возможность учитывать объемы, описываемые рабочими поршнями машины, строимъ ниже линіи 040б подъ отрѣзками St и /?2 объемныя діаграммы въ видѣ прямыхъ линій, координированныхъ между собою по времени. На черт. 2 объемной діаграммѣ цилиндра высокаго давленія (1—2—3) соотвѣтствуетъ объемная діаграмма (4—5—6) цилиндра низкаго давленія.

Перейдемъ къ построенію индикаторныхъ діаграммъ для каждаго изъ рабочихъ цилиндровъ машины.

Начнемъ съ нилиндра высокаго давленія. Отъ точки 0± на вертикали, черезъ нее проходящей, отложимъ вверхъ въ избранномъ масштабѣ давленіе ре, проведемъ горизонтальную линію и на ней, считая отъ вертикали, соотвѣтствующей правому мертвому положенію поршня, отложимъ отрѣзокъ ab=S0—степени наполненія. Гиперболы расширенія и сжатія пара въ разбираемой машинѣ для цилиндра высокаго давленія мы должны строить, какъ и въ обычной машинѣ Tandem, пользуясь точкою О], какъ центромъ; построивъ гиперболу, проходящую черезъ точку Ь, находимъ точку с—конечное давленіе расширенія^

Отложимъ затѣмъ отъ линіи 0406 на вертикали, соотвѣтствующей правому мертвому положенію поршня, конечное давленіе сжатія р( и проведемъ черезъ полученную точку гиперболу сжатія пара въ маломъ цилиндрѣ. Найдемъ точки т и п пересѣченія этой гиперболы съ горизонталями, проходящими черезъ точки с и Ъ. Ясно, что отрѣзокъ Ъп представляетъ собою объемъ, соотвѣтствующій—при давленіи ре— впущенному въ машину за одинъ ходъ поршня количеству свѣжаго пара. Количество это—при принятомъ въ нашемъ изслѣдованіи отсутствіи какихъ либо потерь въ машинѣ—должно являться мѣрою ея полнаго (полезнаго) расхода пара. Отрѣзокъ с'т' будетъ очевидно представлять собою объемъ, занимаемый тѣмъ-же количествомъ пара, при конечномъ давленіи расширенія — р(.

Перейдемъ временно къ цилиндру низкаго давленія.

Проведемъ на разстояніи равномъ давленію ра отъ горизонтали 0±0§ линію выпуска пара изъ машины. Отложивъ затѣмъ на вертикали, соотвѣтствующей лѣвому мертвому положенію поршня, конечное давленіе сжатія рси, мы получаемъ возможность, пользуясь точкою 02, построить гиперболу сжатія пара въ цилиндрѣ низкаго давленія. Построивъ эту кривую, находимъ точку z пересѣченія ея съ линіей выпуска; точка z опредѣлила собою начало періода сжатія.

Найдемъ далѣе пересѣченіе этой же гиперболы въ точкѣ с" съ продолженной горизонталью cm. Если мы теперь отложимъ с"тп=с'тг и проведемъ изъ центра 02 гиперболу расширенія тѵг, то будемъ имѣть передъ собою примѣръ обычной машины Tandem, въ цилиндрахъ которой работаютъ одинаковыя количества пара. Мы знаемъ уже, что въ разбираемой машинѣ имѣется, какъ разъ, обратный случай, такъ какъ нѣкоторая часть пара отбирается изъ ресивера. Допустимъ, что отборъ равенъ 40% отъ всего пара, поступающаго въ машину при данномъ наполненіи цилиндра высокаго давленія. Тогда, откладывая отъ точки т,! влѣво отрѣзокъ равный 0,4 с'тмы получимъ точку пп. Отрѣзокъ с"пп представляетъ собою объемъ пара, входящаго за каждый

ходъ поршня въ большой цилиндръ при давленіи, соотвѣтствующемъ конечному давленію расширенія пара въ маломъ цилиндрѣ.

Черезъ точку п", пользуясь какъ центромъ точкой 02, мы проводимъ гиперболу, существующаго при наличіи отбора 'расширенія пара въ цилиндрѣ низкаго давленія; точка g этой гиперболы .опредѣляетъ собою соотвѣтствующее конечное давленіе расширенія—ргѵ.

Мы построили теперь всѣ тѣ части рабочаго процесса, которыя ■опредѣляются, какъ упоминалось выше, работой цилиндровъ, не сообщенныхъ ни съ ресиверомъ, ни между собою. Для того, чтобы имѣть возможность строить далѣе изображеніе рабочаго процесса, намъ надо опредѣлить и учесть объемъ 8/ цилиндра отбора, отнесенный къ площади поршня цилиндра низкаго давленія.

Объемъ этотъ у насъ уже опредѣленъ.

Дѣйствительно, если необходимо, чтобы при выходѣ поршня большого цилиндра изъ лѣваго мертваго положенія, въ этотъ послѣдній цилиндръ проникала лишь часть сппи всего объема с"тп, заключеннаго при томъ же мертвомъ положеніи въ цилиндрѣ высокаго давленія, то, очевидно, въ этомъ же мертвомъ положеніи цилиндръ отбора долженъ помѣщать въ себѣ объемъ пара, выражаемый отрѣзкомъ пптІ!.

Такимъ образомъ, для построенія объемной діаграммы цилиндра отбора у насъ имѣется уже одна данность. Отложивъ отъ вертикали 02 вправо*) на линіи (2—7) отрѣзокъ равный nffm", мы получимъ конечную точку Сз объемной прямой.

Снесемъ затѣмъ точку Ь на объемную діаграмму цилиндра высокаго давленія въ точку и черезъ эту послѣднюю проведемъ горизонталь до пересѣченія въ точкѣ Ъ2 съ вертикалью 02. Если бы мы въ моментъ отсѣчки цилиндра высокаго давленія создали возможность сообщенія этого цилиндра съ цилиндромъ отбора, то, согласно всему сказанному выше, объемъ полости этого послѣдняго цилиндра, могущей быть предоставленной для отбора пара давленія ре долженъ равняться 40% отрѣзка Ъп\ Откладывая отъ вертикали 02 на продолженной горизонтали ЪХЪ2 отрѣзокъ равный 0,4 Ъп', мы получимъ точку &3— вторую точку объемной діаграммы цилиндра отбора. Соединяя прямой точки &з и с3. мы получаемъ искомую объемную діаграмму для одного хода поршня.

Точка пересѣченія прямыхъ (1—4) и 63с3 характеризуетъ собою какъ бы вредное пространство—т/—-цилиндра отбора. Нетрудно ви«

*) Вправо для того, чтобы объемы цилиндра отбора всегда суммировались съ объемомъ ресивера; такимъ образомъ точка с3 соотвѣтствуетъ лѣвому мертвому положенію поршня цилиндра отбора.

дѣть, съ другой стороны, что точка [3 пересѣченія прямой Ъгс3 съ вертикалью 02 лежитъ на горизонтали, проходящей черезъ точку а пересѣченія прямой (1—2) съ вертикалью Ох.

Дѣйствительно, нулевому объему, занимаемому паромъ цилиндра высокаго давленія въ данномъ положеніи (поршень цилиндра высокаго давленія какъ бы продвинулся вправо до конца вреднаго пространства} долженъ соотвѣтствовать нулевой же объемъ цилиндра отбора.

Ясно, далѣе, что— вмѣстѣ съ измѣненіемъ объема отбираемаго пара—-измѣняется величина отрѣзка w'm", главнымъ образомъ характеризующая собою объемъ цилиндра отбора и его вредное пространство;— такимъ образомъ мы видимъ, что—при наличіи легко находимой точки р—прямая [3с3 можетъ быть проведена безъ опредѣленія точки &3.

Проводя прямую ус3 симметрично fic3 по отношенію къ линіи (2—7), мы получаемъ полную объемную діаграмму цилиндра отбора за одинъ оборотъ главнаго вала машины.

При начертаніи рабочаго процесса намъ необходимо учитывать весь—постепенно увеличивающійся въ теченіе одного оборота вала машины—объемъ, отнимаемый отъ порціи пара, впущенной для разбираемаго положенія машины въ правую рабочую полость цилиндра высокаго давленія.

Такъ какъ, съ приходомъ поршня цилиндра отбора въ лѣвое мертвое положеніе —с3—и дальнѣйшей перемѣной направленія движенія поршня, отборъ пара продолжается въ лѣвую полость, то, очевидно, новые объемы должны быть сложенными съ прежде описанными поршнемъ цилиндра отбора объемами. Такимъ образомъ для одного оборота вала машины законъ измѣненія отбираемыхъ объемовъ выразится прямой и—ея продолженіемъ— результирующей прямой c3Yi-

Послѣ всего сказаннаго мы можемъ вернуться къ построенію индикаторной діаграммы цилиндра высокаго давленія.

Для лучшей смѣны давленій, дѣйствующихъ на поршень, какъ извѣстно: необходимо наличіе предваренія выпуска. Пусть предвареніе выпуска наступитъ при положеніи поршня, соотвѣтствующемъ на діаграммѣ точкѣ d; въ этотъ моментъ цилиндръ высокаго давленія сообщается съ рессиверомъ, а черезъ него и съ цилиндромъ отбора.

Въ этихъ двухъ послѣднихъ объемахъ царитъ нѣкоторое общее давленіе пара, постоянно измѣняющееся въ зависимости отъ измѣне-ненія объемовъ полостей, съ которыми поперемѣнно сообщается ресиверъ; давленіе, соотвѣтствующее моменту предваренія выпуска изъ малаго цилиндра, и есть извѣстное намъ по заданію ресиверное давленіе рг-

Предполагая, для обобщенія вопроса, ресиверное давленіе рг неравнымъ давленію расширившагося пара въ положеніи поршня, соотвѣтствующемъ точкѣ d9 мы получимъ, что въ моментъ предваренія выпуска произойдетъ въ цилиндрѣ высокаго давленія паденіе, а въ ресиверѣ и цилиндрѣ отбора повышеніе давленія пара, при чемъ давленія во всѣхъ сообщившихся' полостяхъ уравниваются и—по нашему допущенію—давленіе смѣси устанавливается мгновенно. Пользуясь методомъ Мбпсіі’а, мы можемъ построеніемъ опредѣлить давленіе смѣси, если знаемъ отдѣльно давленія и объемы смѣшивающихся количествъ пара. Давленіе смѣси, какъ уже указывалось ранѣе, находится на перпендикулярѣ, возстановленномъ на границѣ послѣдовательно отложенныхъ смѣшивающихся объемовъ. Такимъ перпендикуляромъ для разбираемаго момента рабочаго процесса является вертикаль Оі, такъ какъ слѣва отъ нея имѣется объемъ, соотвѣтствующій точкѣ d (d\d2 равняется объему правой рабочей полости цилиндра высокаго давленія, включая и вредное пространство); справа же—объемъ d2d3, равный объему ресивера, сложенному съ соотвѣтственной частью объема правой полости цилиндра отбора. Какъ эта послѣдняя полость, такъ и ресиверъ заполнены—при установившемся состояніи машины и цилиндра-насоса—паромъ, поступившимъ въ нихъ ранѣе разбираемаго момента изъ лѣвой полости цилиндра высокаго давленія.

Снося, по методу Monctiа, давленіе пара въ точкѣ d на ординату, соотвѣтствующую точкѣ d% и, наоборотъ, давленіе р}—пара въ объ-' емѣ d2d3 на ординату, проходящую черезъ точку d, мы находимъ на вертикали Ох давленіе смѣси, откуда—далѣе—находимъ паденіе давленія de.

При дальнѣйшемъ движеніи поршней машины къ лѣвому мертвому положенію должно происходить расширеніе пара во всѣхъ трехъ, сообщенныхъ другъ съ другомъ, объемахъ.

Чтобы построить соотвѣтствующую гиперболу расширенія, намъ надо—согласно съ прежнимъ—найти начало координатъ этой гиперболы на линіи 0±0§. Мы знаемъ уже, что это начало координатъ должно характеризоваться условіемъ ѵ—О; съ другой стороны, мы знаемъ, что для разбираемаго измѣненія состоянія пара объемы мѣняются, какъ отрѣзки горизонталей между прямыми (1—2) и (Зс3.

Чтобы найти нулевой объемъ, продвинемъ мысленно поршни цилиндра высокаго давленія и цилиндра отбора (предполагая возможнымъ подобное независимое другъ отъ друга ихъ движеніе) въ направленіи, при которомъ объемы, выражаемые соотвѣтственными отрѣзками горизонталей, уменьшаясь постепенно, уменьшились бы до нуля. Выполняя

сказанное графически, мы должны продолжить линіи (1—2) и рс3 до ихъ пересѣченія въ точкѣ А. Вертикаль черезъ точку А, будучи искомой асимптотою—осью р—даетъ намъ начало координатъ 03. Пользуясь точкой 03 какъ центромъ, мы строимъ гиперболу, проходящую черезъ точку <?*).

Разобранное расширеніе пара будетъ происходить по построенной гиперболѣ до тѣхъ поръ, пока не вступитъ въ дѣйствіе новый факторъ, какоьымъ является предвареніе впуска въ цилиндръ низкаго давленія-

Посмотримъ что произойдетъ въ машинѣ.

Пусть предвареніе впуска наступитъ, когда поршень цилиндра низкаго давленія находится въ положеніи, опредѣляемомъ ординатою f. Точка пересѣченія f" этой ординаты съ построенной ранѣе гиперболой сжатія c"z даетъ намъ давленіе, имѣющееся въ разбираемый моментъ въ большомъ цилиндрѣ. Въ общемъ случаѣ давленіе это должно отличаться отъ давленія, существующаго въ данный же моментъ въ присоединяющихся къ цилиндру низкаго давленія полостяхъ машины. Въ результатѣ сообщенія полостей произойдетъ новое смѣшеніе паровъ. Для того, чтобы найти давленіе смѣси, намъ надо снова опредѣлить объемы и давленія смѣшивающихся количествъ пара.

Пользуясь объемными діаграммами {4—5) и (1—2), мы находимъ проведеніемъ вертикалей и горизонталей (f”fa—fif\~f\f) въ индикаторной діаграммѣ цилиндра высокаго давленія точку f, на объемной же діаграммѣ цилиндра точку f3.

Такимъ образомъ мы получаемъ слѣдующія условія смѣшенія: объемъ съ давленіемъ f\,f и объемъ f2o съ давленіемъ f'f. Откладывая на продолженной горизонтали fxf3 точку Д такъ, чтобы f3f\—f^, мы можемъ найти по тому же методу Monch’a на ординатѣ, проходящей черезъ точку Д, давленіе смѣси**), а отсюда находимъ точки g и д”на индикаторныхъ діаграммахъ обоихъ цилиндровъ (см. табл. II черт. 3-а).

Чтобы узнать, что произойдетъ въ машинѣ послѣ разобраннаго момента, надо изслѣдовать, какъ будетъ при дальнѣйшемъ движеніи всѣхъ поршней къ лѣвому мертвому положенію измѣняться объемъ сообщенныхъ между собою четырехъ полостей машины (цилиядръ высокаго давленія, ресиверъ, цилиндръ отбора и цилиндръ низкаго давленія). Для этого построимъ суммарную объемную діаграмму двухъ послѣднихъ цилиндровъ. Діаграмма эта строится очень легко: надо

*) Смотри табл. II, черт. 3-а} гдѣ соотвѣтственныя части рабочаго процесса для обоихъ цилиндровъ изображены въ увеличенномъ видѣ.

**) На черт, 2 таб. II точки ds, /3 и с3 расположены въ послѣдовательномъ порядкѣ другъ около друга.

сложить объемы, описываемые одновременно поршнями цилиндра низкаго давленія и цилиндра отбора, т, е. къ отрѣзкамъ горизонталей-между линіями (4—5) и вертикалью 02 прибавить таковые между линіей рс3 (на тѣхъ же горизонталяхъ) и той же вертикалью 02. Результирующая объемная діаграмма, будучи прямою линіей, получится легче всего, если мы соединимъ уже имѣющуюся точку Д съ точкою (34> соотвѣтствующей на линіи {4 — 5) нулевому отрѣзку объемной діаграммы цилиндра отбора.

Такимъ образомъ мы имѣемъ, что въ разбираемомъ періодѣ рабочаго процесса объемы, занимаемые паромъ при движеніи всѣхъ пор" шней машины, мѣняются какъ отрѣзки горизонталей между прямыми {1—2) и рхД. Мы видимъ, что—при данныхъ условіяхъ—объемы эти стремятся уменьшаться. Чтобы найти начало координатъ для построенія соотвѣтственной гиперболы сжатія, подобно сказанному ранѣе для періода ef, мы продолжаемъ линіи (1—2) и (3,/^ до пересѣченія ихъ въ точкѣ Д проекція которой на линію 040й нулевыхъ давленій даетъ начало координатъ въ точкѣ 04. Пользуясь этой точкой, мы проводимъ до лѣваго мертваго положенія гиперболы сжатія g'h' и — такъ какъ теперь мы строимъ части рабочаго процесса, иринадлежа-хція индикаторнымъ діаграммамъ обоихъ цилиндровъ—соотвѣтственно g 1г .

Въ дальнѣйшемъ поршни машины начинаютъ двигаться отъ лѣваго мертваго положенія къ правому; въ сообщеніи находятся по прежнему всѣ четыре полости, но общій законъ измѣненія объемовъ становится инымъ.

Дѣйствительно, объемы, описываемые поршнями рабочихъ цилиндровъ, характеризуются прямыми (2 — 3) и (5—6‘), должные же учитываться объемы цилиндра отбора—какъ указано выше—результирующей прямой СзУі. Для того чтобы опредѣлить, какъ будутъ измѣняться въ цѣломъ всѣ объемы, мы должны построить новую линію суммарныхъ объемовъ цилиндра низкаго давленія и цилиндра отбора. Суммарная объемная діаграмма, подобно ранѣе сказанному, найдется, если мы на продолженной горизонтали уух отложимъ отъ точки у2 вправо, точку у3, при чемъ возьмемъ у2у3=уу1=2 (Sf\-Mf)< Прямая С4У3 представитъ собою искомую діаграмму.

Разсматривая измѣненія отрѣзковъ горизонталей между прямыми (2—3) и С4У3, мы видимъ, что объемы, занимаемые паромъ при движеніи поршней машины вправо, увеличиваются—происходитъ расширеніе во всѣхъ сообщенныхъ между собою полостяхъ, характеризующее собою періодъ наполненія въ цилиндрѣ низкаго давленія. Чтобы

построить соотвѣтственныя гиперболы индикаторныхъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ, отыщемъ подобно изложенному въ предшествовавшей главѣ ихъ общее начало координатъ. Для этого находимъ точку С встрѣчи прямыхъ (2—3) и а по ней искомое 05.

Гиперболу расширенія пара во время періода наполненія въ цилиндрѣ низкаго давленія доводимъ до точки к"—пересѣченія съ вычерченной ранѣе гиперболой n'q. Точка кп опредѣляетъ собою моментъ отсѣчки. Нанесеніемъ на гиперболѣ k"q точки г*, соотвѣтствующей избранному моменту предваренія выпуска, мы заканчиваемъ построеніе графическаго изображенія рабочаго процесса цилиндра низкаго давленія

Обратимся теперь къ индикаторной діаграммѣ цилиндра высокаго давленія. Снесемъ точку к" на соотвѣтственную гиперболу въ точку k

Очевидно, что цилиндръ низкаго давленія послѣ отсѣчки въ к" отключился отъ всѣхъ остальныхъ объемовъ. Происходящее въ дальнѣйшемъ измѣненіе объемовъ пара, заключеннаго въ правой полости цилиндра высокаго давленія, ресиверѣ и лѣвой полости цилиндра отбора, характеризуется измѣненіемъ отрѣзковъ горизонталей между прямыми {2 — 3) и По прежнему, найдя точку D встрѣчи этихъ прямыхъ, мы опредѣляемъ 06 — начало координатъ для построенія соотвѣтствующей гиперболы сжатія во всѣхъ трехъ объемахъ.

Пересѣченіе этой гиперболы въ точкѣ I съ ранѣе построенной гиперболой т!п опредѣляетъ собою моментъ начала сжатія въ цилиндрѣ высокаго давленія. Задаваясь необходимымъ предвареніемъ впускаг мы опредѣляемъ пересѣченіемъ соотвѣтственной ординаты съ гиперболой т'п точку t, обусловливающую собою имѣющееся въ данный моментъ давленіе пара. Соединяя, какъ это обычно дѣлается, точку а прямой линіей съ точкою мы замыкаемъ индикаторную діаграмму цилиндра высокаго давленія.

Теперь намъ остается провѣрить правильность положенныхъ въ основу построенія—принятыхъ намъ данными—величинъ, главнымъ образомъ рг — ресивернаго давленія.

Для этого надо изслѣдовать, что происходитъ въ ресиверѣ послѣ начала періода сжатія въ цилиндрѣ высокаго давленія.

Мы знаемъ уже, что въ точкѣ (&',&") ресиверъ отключился отъ цилиндра низкаго давленія, въ точкѣ I ресиверъ отключился и отъ цилиндра высокаго давленія, оставшись сообщеннымъ только съ цилиндромъ отбора. Слѣдовательно, при дальнѣйшемъ движеніи поршней машины къ правому мертвому положенію происходитъ отборъ пара исключительно изъ ресивера, выражающійся расширеніемъ пара, заключеннаго въ обѣихъ, сообщенныхъ между собою, полостяхъ.

При правильности принятыхъ нами данныхъ это расширеніе должно совершаться такимъ образомъ, чтобы при наступленіи момента предваренія выпуска для лѣвой полости цилиндра высокаго давленія въ ресиверѣ и цилиндрѣ отбора царило избранное нами давленіе рг; иными словами, чтобы паденіе давленія въ лѣвой рабочей полости, соот* вѣтствующее разбираемому моменту, опять равнялось величинѣ de (конечно при условіи, что въ обѣихъ полостяхъ цилиндра высокаго давленія работаютъ одинаковыя количества пара, и отдѣльные главные моменты парораспредѣленія также одинаковы, что вполнѣ достижимо при клапанныхъ распредѣленіяхъ, обслуживающихъ обычно машины подобнаго рода).

Послѣдовательнымъ нахожденіемъ точекъ lu 12 и ls мы получаемъ возможность провести черезъ послѣднюю изъ нихъ гиперболу І3І/ разбираемаго расширенія, пользуясь какъ центромъ точкой Ot. Перенеся посредствомъ объемныхъ діаграммъ эту кривую на индикаторную діаграмму цилиндра высокаго давленія, мы получаемъ гиперболу П4; въ точкѣ X'—пересѣченія ея съ ординатой предваренія выпуска изъ лѣвой полости—мы и должны, при правильномъ выборѣ всѣхъ данныхт, получить принятое нами давленіе рг .

Эту же повѣрку можно произвести помощью объемныхъ діаграммъ и на гиперболѣ опредѣливъ на ней точку X".

Съ выполненіемъ указанной повѣрки мы получаемъ законченную картину отдѣльныхъ моментовъ и періодовъ рабочаго процесса, характеризующаго машину Tandem съ промежуточнымъ отборомъ пара.

Для полноты изслѣдованія на объемныхъ діаграммахъ различной штриховкой показаны отдѣльные періоды рабочаго процесса, по которымъ легко усмотрѣть объемы, занимаемые паромъ въ различныхъ полостяхъ машины соотвѣтственно каждому данному моменту. Для цилиндра низкаго давленія выдѣлены періоды расширенія и сжатія пара

Здѣсь умѣстно будетъ указать еще на слѣдующія подробности, обнаруживающіяся при подобномъ изслѣдованіи изучаемаго рабочаго процесса.

Въ то время, какъ—при измѣненіи отбора—точка А пересѣченія линій (1—2) и рсз всегда остается между вертикалями 01 и 02 и, слѣдовательно, періодъ ef является всегда расширеніемъ пара, точка В пересѣченія линій (1—2) и —этимъ свойствомъ не обладаетъ.

Дѣйствительно, вмѣстѣ съ измѣненіемъ отбора измѣняется ва* клонъ линій (Зс3 и Слѣдовательно, въ зависимости отъ отношенія объемовъ рабочихъ цилиндровъ, обусловливающаго собою взаимный наклонъ линій (1—2) и (4—5) и отъ объема цилиндра отбора могутъ быть (показанные на черт. 3, табл. 11) три случая:

а) линіи {1—2) и пересѣкаются при продолженіи внизъ — разобранный выше случай сжатія {g'h' - g"h");

б) линіи эти параллельны—при движеніи поршней объемы, занимаемые паромъ, не мѣняются —давленіе остается постояннымъ, линіи g'h', g"h" параллельны O^Oq,

в) линіи {1—2) и ftiCi пересѣкаются при продолженіи вверхъ— —періодъ g'h' (g"h") является расширеніемъ.

На черт. В—для всѣхъ случаевъ а, б, в — сохранены однѣ и тѣ же обозначенія для отдѣльныхъ періодовъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ.

Такъ какъ отъ точки h" при обратномъ ходѣ поршней всегда идетъ кривая расширенія h"h", то мы заключаемъ, что, какова бы ни была величина отбора пара, на индикаторной діаграммѣ цилиндра низкаго давленія около мертваго положенія всегда получается петля

Мы указывали выше, что индикаторная работа цилиндра отбора должна равняться нулю.

Для теоретически-допустимаго случая неизмѣняющагося давленія пара въ ресиверѣ это очевидно само собою. Дѣйствительно, индикаторная діаграмма въ подобномъ случаѣ {табл. 11, черт. 4-а) выразится прямой АВ, которую дважды пройдетъ карандашъ индикатора за одинъ оборотъ вала машины; положительная работа цилиндра отбора за прямой ходъ поршня равна таковой же отрицательной за обратный ходъ и сумма работъ за одинъ оборотъ вала равна нулю.

Въ дѣйствительности, какъ мы знаемъ, давленіе пара въ ресиверѣ мѣняется вмѣстѣ съ измѣненіемъ объемовъ рабочихъ полостей цилиндровъ, сообщающихся въ различные моменты съ ресиверомъ. Индикаторная діаграмма цилиндра отбора въ данномъ случаѣ ириметъ видъ, показанный въ увеличенномъ масштабѣ давленій на черт. 4-6, гдѣ всѣ обозначенія соотвѣтствуютъ таковымъ же черт. 2 {таб. 11).

Легко видѣть, что—съ одной стороны—индикаторная діаграмма выражается площадью заштрихованной фигуры,—съ другой же стороны —что алгебрическая сумма работъ за оба хода поршня равняется нулю.

Умѣя изображать графически рабочій процессъ машины съ отборомъ пара, мы должны имѣть въ своемъ распоряженіи средство, позволяющее легко и быстро контролировать правильность, какъ проектированія, такъ и начертанія этого процесса.

Такимъ средствомъ, какъ и для машины Tandem обычнаго типа, является составленіе паровою балланса.

Если постоянныя соотвѣтственныхъ гиперболъ будутъ обозначены, какъ показано на черт. 2 (маб Л), то, очевидно, для разобранной машины должны существовать одновременно два слѣдующія условія:

Со — £б + С2

(Сі—Сз) - fa — с4) _

Сі — с2 — ’

гдѣ & —имѣющійся въ данное время относительный отборъ пара, т. е. выраженный въ доляхъ всего пара, притекающаго въ машину; Со и с$ —постоянныя гиперболъ, полученныя при учетѣ соотвѣтственнаго объ-ема цилиндра отбора.

Примѣрный подсчетъ Машины-Tandem безъ охлажденія, съ примѣненіемъ использованія пара для цѣлей техническаго нагрѣва.

Лля того, чтобы въ предположенномъ изслѣдованіи по возможности освѣтить всѣ условія, съ которыми приходится считаться при проектированіи машинъ съ отборомъ пара, удобнѣе всего обратиться къ опредѣленному числовому примѣру.

Такъ мы и сдѣлаемъ.

Пусть намъ дано спроектировать машину въ 1000 индикаторныхъ силъ, предназначенную для приведенія въ движеніе ряда машинъ-орудій, обслуживающихъ данное производство, при чемъ машина—по условіямъ самаго производства—должна удовлетворять требованіямъ широкого предѣла измѣненій, какъ нагрузки машины, такъ и использованія проходящаго черезъ нее пара.

Число оборотовъ главнаго вала машины въ минуту—120. Давленіе впуска пара равно 11 Atm. abs.

Примемъ, какъ обычно, давленіе выпуска пара равнымъ 1,1 Atm. abs., т. е. будемъ строить машину безъ охлажденія, стремясь по возможности использовать теплоту проходящаго черезъ машину пара и предполагая использовать мятый паръ машины—какъ это дѣлается въ раціонально ведомыхъ производствахъ—для цѣлей отопленія.

Для опредѣленія отношенія объемовъ цилиндровъ проектируемой машины строимъ (табл. III, черт. 1) теоретическую индикаторную діаграмму одноцилиндровой машины данной намъ мощности.

Вредное пространство машины примемъ равнымъ <9% объема цилиндра; основаніе діаграммы равнымъ 100 тт., масштабъ давленій . 1 Atm — 15 тт.

Зададимся конечнымъ давленіемъ расширенія рг, превышающимъ давленіе выпуска приблизительно на 0,4 Atm., что соотвѣтствуетъ въ масштабѣ 24,5 тт. и черезъ полученную точку Е проведемъ кривую расширенія пара DE.

При распредѣленіи между цилиндрами производимой машиною работы, положимъ въ основу, какъ это дѣлаютъ обычно для Tandem-машины, приблизительно одинаковое паденіе температуръ пара въ каждомъ изъ цилиндровъ.

Пользуясь таблицами температуръ насыщеннаго пара, находимъ для температуры впуска te°=183,05 и для выпуска ta°=101,76, откуда полу-наемъ соотвѣтствующую среднюю температуру tm°=112,4:0, на основаніи чего принимаемъ ресиверное давленіе pr=4 Atm. (tr°=142,82).

Такъ какъ подъ ресивернымъ давленіемъ мы условились понимать давленіе, соотвѣтствующее моменту предваренія выпуска пара изъ малаго цилиндра, то, очевидно, въ разбираемомъ случаѣ точка В на кривой расширенія пара опредѣляетъ собою указанный моментъ парораспредѣленія (при первоначальномъ предположеніи, что паденіе да юленія пара въ моментъ сообщенія съ ресиверомъ отсутствуетъ).

Принимая періодъ предваренія выпуска равнымъ 5% отъ соотвѣтственнаго хода поршня Si и вредное пространство <9°/0, имѣемъ, что отрѣзокъ СВ выразится въ доляхъ хода поршня малаго цилиндра такъ:

СВ = (100 — 9 + 8). Sx = 0,99.

По чертежу имѣемъ СВ = 44 мт., откуда

s1

100 СВ

99

= 44,44—

Такъ какъ S2 мы приняли равнымъ 100 тт, то искомое отношеніе объемовъ цилиндровъ

s1 мм і

S, ~~ 100 2,25 '

Такое отношеніе объемовъ встрѣчается у машинъ съ отборомъ пара*), а потому мы и остановимся на немъ.

Продолжая начатый подсчетъ, мы опредѣляемъ затѣмъ длину линіи F G, равной ходу поршня Sx плюсъ вредное пространство ти изъ условія:

FG = (100 + 8). Sx = 48,04 mm.

Имѣя Wj = 0,08 Sj = 3,6 mm, проводимъ линію LH, ограничивающую вредное пространство индикаторной діаграммы малаго цилиндра.

Отрѣзокъ LD горизонтальной прямой, проведенной отъ оси абсциссъ на разстояніи 165 тт. = 11 Atm., даетъ намъ необходимую

степень наполненія малаго цилиндра, г

Si

Чтобы устранить наличіе отбора пара только изъ ресивера въ промежутокъ времени между моментомъ начала сжатія въ одной полости

*) L. Schneider. Die Ahwarmeverwcrtung. S. 17.

цилиндра высокаго давленія и моментомъ предваренія выпуска изъ другой полости того же цилиндра и тѣмъ самымъ—съ одной стороны —-обезпечить постоянный притокъ свѣжаго пара въ ресиверъ,—съ другой же стороны—упростить ходъ рабочаго процесса, удаливъ изъ него соотвѣтственный періодъ расширенія пара въ ресиверѣ и фиктивномъ цилиндрѣ отбора (см. предшеств. главу), мы дѣлаемъ этотъ періодъ времени равнымъ нулю, т. е. беремъ равными между собою періоды сжатія и предваренія выпуска въ обѣихъ полостяхъ малаго цилиндра.

Отложивъ на линіи СВ точку А, соотвѣтствующую началу сжатія въ цилиндрѣ высокаго давленія, при условіи, что Н А=0,09. S[r мы получаемъ возможность провести кривую сжатія пара въ теоретической индикаторной діаграммѣ одноцилиндровой машины.

Находя точку N пересѣченія этой гиперболы сь линіей L Н, мы находимъ конечное давленіе сжатія рс въ маломъ цилиндрѣ проектируемой машины равнымъ 8,44 Atm , что, составляя около 0,77р< — давленія впуска, является допустимымъ.

Разсматривая построенную діаграмму, мы видимъ, что за одинъ ходъ поршня въ машину поступаетъ количество свѣжаго пара, занимающее— при ресиверномъ давленіи равномъ 4 Atm. — объемъ пропорціональный отрѣзку А В.

Періодъ сжатія пара въ цилиндрѣ низкаго давленія возьмемъ равнымъ 12%, что соотвѣтствуетъ конечному давленію сжатія въ большомъ цилиндрѣ рс"=2/5 Atm., т. е. около 0,7рг.

Доведя эту послѣднюю гиперболу сжатія до пересѣченія въ точкѣ Аг съ линіей СВ и откладывая на этой послѣдней А1В1~АВ, мы проведеніемъ черезъ точку В} соотвѣтственной гиперболы расширенія пара въ цилиндрѣ низкаго давленія находимъ конечное давленіе расширенія пара въ большомъ цилиндрѣ рг "= 1,55 Atm.

Такимъ образомъ мы располагаемъ теперь всѣми необходимыми данными для начертанія по методу Schroter’а изображенія рабочаго процесса проектирумой машины.

Такъ какъ періоды предваренія впуска и выпуска имѣютъ своимъ назначеніемъ подготовить въ каждомъ изъ цилиндровъ соотвѣтственное давленіе пара, долженствующее дѣйствовать на поршень при его мертвомъ положеніи, и т. к.—съ другой стороны—мы приняли для изслѣдуемой машины, что давленія пара въ сообщающихся полостяхъ устанавливаются мгновенно, то—при начертаніи рабочаго процесса— мы будемъ учитывать лишь моментъ сообщенія малаго цилиндра съ ресиверомъ, какъ моментъ начала отбора; концомъ соотвѣтственнаго

отбора, на основаніи изложеннаго выше, является начало сжатія потому что одновременно съ нимъ начинается отборъ изъ другой полости малаго цилиндра.

Построивъ, по пріему, указанному въ главѣ первой, діаграмму Schroter а для проектируемой машины (табл. 111, черт. 2) и спланимет-рировавъ полученныя индикаторныя діаграммы обоихъ цилиндровъ, мы находимъ расчетное среднее индикаторное давленіе (отнесенное къ. площади поршня большого цилиндра) равнымъ:

рі— 3,225 Мд.

Для полученія возможно болѣе точныхъ результатовъ построенія рабочаго процесса, попутно съ графическимъ методомъ опредѣленія величинъ давленія пара въ различные моменты времени, эти же величины опредѣлялись и аналитическимъ путемъ изъ соотвѣтственныхъ выраженій рх Ѵх — Сх. Также аналитически провѣрено положеніе точки 03, абсциссы точки А пересѣченія продолженныхъ объемныхъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ, нужной для построенія кривой наполненія пара въ большомъ цилиндрѣ.

На этой послѣдней повѣркѣ остановимся немного подробнѣе.

Беря за начало прямоугольной системы координатъ точку (5), мы легко составляемъ уравненія линій объемныхъ діаграммъ въ слѣдующемъ видѣ: для линіи (1 — 2)

а х + S\ у — а, (Si + Шх + R + щ) = О, для линіи (4 — 5)

ax + 82 у — 0.

Рѣшая совмѣстно эти уравненія по отношенію къ х, получаемъ:

^ л________82 ($і + Ші + R + т2)

C/g С/4 — X — Q Q

Вычитая изъ полученной величины отрѣзокъ 0504=(514-ж1+-й+^2) мы опредѣляемъ длину отрѣзка О3О5 = х въ слѣдующемъ видѣ:

х — х — (#! + пь1 + jR + m2),

, _ Si (Si + ш, + It + m2)

S2-S1

Изъ отношеній этихъ двухъ величинъ (х, х') находимъ:

0$ 05 • 0% о, — S[ : S2.

з

Выведенное условіе даетъ возможность повѣрки положенія точки 03 слѣдующимъ образомъ: на вертикаляхъ, проходящихъ черезъ лѣвыя мертвыя положенія обоихъ поршней машины, откладываемъ соотвѣтственные хода Si и 8-2, прямая, соединяющая эти точки, проходитъ черезъ точку 03.

Указанная повѣрка воспроизведена на черт. 2 (табл. III).

Это же условіе подтверждаетъ и доказываетъ высказанное въ главѣ первой а priori положеніе, что масштабы абсциссъ кривой перетеканія пара изъ малаго цилиндра въ большой, изображающейся на индикаторныхъ діаграммахъ обоихъ цилиндровъ двумя гиперболами, вычерченными изъ общаго центра 03, должны относиться, какъ соотвѣтственные объемы цилиндровъ (хода поршней S\ и S2 на діаграммѣ Schroter’a).

Вернемся къ проектируемой нами машинѣ.

При уменьшенной работѣ машины въ большой цилиндръ поступаетъ паръ, имѣющій малое давленіе, въ результатѣ чего, на соотвѣтственной индикаторной діаграммѣ могутъ образовываться петли. Петли эти помѣщаются у концовъ діаграммы—въ началѣ впуска пара въ цилиндръ и въ концѣ періода расширенія пара. Первыя петли показываютъ на имѣющееся отжиманіе распредѣлительныхъ органовъ, ведущее къ нарушенію правильности ихъ дѣйствія; вторыя же показываютъ на засасываніе въ цилиндръ смѣси воздуха и пара изъ выхлопной трубы, что способствуетъ засоренію цилиндра, износу его стѣнокъ и влечетъ за собою порчу машины.

Оба рода петель являются и потому еще нежелательными, что они указываютъ на безполезную отрицательную работу пара въ машинѣ.

Въ виду всего изложеннаго, подъ наименьшей мощностью машины мы будемъ въ дальнѣйшемъ понимать такую мощность, ниже которой на индикаторной діаграммѣ большого цилиндра уже образуются петли.

Путемъ соотвѣтственныхъ подсчетовъ, опираясь на опредѣленное аналитическое положеніе точки 03, объемныя діаграммы проектируемой машины и давленіе выпуска ра изъ большаго цилиндра, можно опредѣлить начало періода и конечное давленіе сжатія такимъ образомъ, что бы при минимальной мощности машины—давленіе ре" впуска пара въ большой цилиндръ равнялоьс бы давленію ре", а конечное давленіе расширенія р*"—въ свою очередь давленію выпуска Ра-

Въ указанныхъ условіяхъ при дальнѣйшемъ пониженіи мощности машины петли образовываются одновременно на обоихъ концахъ индикаторной діаграммы большого цилиндра.

Ясно, что получаемая въ такихъ условіяхъ мощность цилиндра низкаго давленія, а—слѣдовательно—и всей машины, будетъ наименьшей, возможной безъ образованія петель, мощностью машины.

Основываясь на приведенныхъ соображеніяхъ, у насъ и взятъ періодъ сжатія пара въ цилиндрѣ низкаго давленія равнымъ 12 °/о и ко нечное давленіе сжатія pc' — 2,75 Ыд.

Такъ какъ колебанія мощности машинъ Tandem обычнаго типа совершаются исключительно за счетъ уменьшенія или увеличенія степени наполненія цилиндра высокаго давленія, всѣ же остальные моменты парораспредѣленія никакимъ измѣненіямъ не подвергаются, то, опираясь на минимальную работу большого цилиндра, нетрудно опредѣлить, обратнымъ графическимъ построеніемъ или подсчетомъ, давленія пара въ различные моменты рабочаго процесса; иными словами— по данной діаграммѣ Schroter'а для нормальной работы машины нетрудно построить таковую же для минимальной или какой либо другой мощности машины.

Построивъ индикаторныя діаграммы 0табл. 111, черт 2) для минимальной работы машины и спланиметрировавъ ихъ, мы получаемъ минимальное расчетное среднее индикаторное давленіе

тіпрі = 2,25 Ыд.

Максимальную мощность машины опредѣляемъ изъ того же условія отсутствія возможности образованія петель—теперь уже на индикаторной діаграммѣ цилиндра высокаго давленія.

Съ увеличеніемъ въ маломъ цилиндрѣ наполненія увеличивается и ресиверное давленіе; вмѣстѣ съ нимъ, очевидно, увеличивается и конечное давленіе сжатія pd цилиндра высокаго давленія.

Всякое увеличеніе наполненія, происшедшее вслѣдъ за тѣмъ, какъ конечное давленіе сжатія pd сдѣлалось равнымъ давленію впуска ре, вызываетъ образованіе петли у соотвѣтственнаго конца діаграммы. Опять на лицо отжиманіе органовъ впуска пара и отрицательная работа.

Такимъ образомъ ясно, что максимальная работа машины опредѣляется условіемъ:

Рс = ре.

Исходя изъ указаннаго условія, мы, подобно тому, какъ и для минимальной работы, можемъ графическимъ построеніемъ, провѣреннымъ аналитическимъ подсчетомъ, получить на томъ же черт. 2 (табл. 111) индикаторныя діаграммы обоихъ цилиндровъ при максимальной, допустимой безъ образованія петель, нагрузкѣ.

ІІланиметрируя эти діаграммы, мы получаемъ для соотвѣтственнаго’ индикаторнаго давленія:

тахрі == 4,05 Ыд.

Такъ какъ индикаторная мощность машины прямо пропорціональна среднему индикаторному давленію, то, принимая нормальную мощность машины за единицу, мы имѣемъ соотвѣтственныя мощности проектируемой машины, выраженными такими числами:

1,256 --- 1 --- 0,698.

Отсюда мы видимъ, что безъ образованія петель, т. е. при условіи спокойной работы парораспредѣлительныхъ органовъ, нагрузка проектированной нами машины можетъ колебаться въ предѣлахъ отъ 1260 до 700 индикаторныхъ силъ—приблизительно на 30% въ ТУ и другую сторону отъ нормальной.

Если максимальная нагрузка и является достаточной, то минималь. ная должна быть признана еще очень высокой.

Опредѣлимъ теперь условія возможнаго отбора пара.

Величина отбора должна колебаться отъ нуля до нѣкотораго максимума, выше котораго рабочій процессъ становится неправильнымъ,, на что указываетъ безполезно совершаемая отрицательная работа, сопровождаемая появленіемъ петель въ индикаторныхъ діаграммахъ.

Ясное дѣло, что наибольшая величина возможнаго отбора выражается разностью между количествами пара, входящими въ машину при ея максимальной и минимальной работахъ.

Дѣйствительно, предѣлъ максимальной работы ограниченъ свойствами индикаторной діаграммы малаго цилиндра; предѣлъ же минимальной—зависитъ отъ индикаторной діаграммы большого цилиндра.

Заставляя машину работать такимъ образомъ, чтобы каждый изъ ея цилиндровъ совершалъ работу, соотвѣтствующую его предѣльной діаграммѣ, мы тѣмъ самымъ получаемъ возможность при этомъ крайнемъ случаѣ отвести изъ ресивера наибольшее количество пара.

Для того, чтобы условія отбора выразить въ числахъ, приведемъ количества пара, проходящаго черезъ машину при различныхъ ея нагрузкахъ, къ нѣкоторому общему давленію (у насъ такимъ давленіемъ взято рг — 4 Atm.) и опредѣлимъ соотвѣтствующіе указаннымъ количествамъ объемы.

Приведеніе къ общему давленію выполнено на индикаторныхъ діаграммахъ цилиндра низкаго давленія (черт. 2, табл. 111), гдѣ полученныя величины позволяютъ наглядно судить о возможномъ отборѣ.

Отрѣзки otp, aj и одной общей горизонтали, будучи пропорціональны количествамъ пара, проходящимъ черезъ машину при ея минимальной, нормальной и максимальной нагрузкахъ, указываютъ разностью

р о = а о — а р

величину пропорціональную возможному максимальному отбору. Относительный максимальный отборъ ктх будетъ равенъ:

а о

Опредѣляя по чертежу и провѣряя подсчетомъ названные отрѣзки, мы находимъ для нихъ, въ принятомъ при построеніи діаграммъ мас штабѣ объемовъ, слѣдующія величины:

а о = 49,16 тт.

« Т = 36,44 „

,Ц = 24£ „ .

Изъ сопоставленія приведенныхъ величинъ заключаемъ, что максимальный отборъ, отнесенный къ нормальному количеству проходящаго черезъ машину пара, выразится такъ:

АО ІА __ оі р

пктх = ’ 36 м ’ =68,56 со 70 %;

отнесенный же къ наибольшему возможному, проходящему черезъ машину, количеству пара будетъ равенъ:

7 49,16 — 24,2 /п _ _ft/

Тьтх —---49~І6----— 49,20^50 °/о»

Въ интересахъ дальнѣйшаго изслѣдованія опредѣлимъ нѣкоторые размѣры машины, именно: полезную площадь поршня цилиндра низкаго давленія и соотвѣтственный опредѣленной средней скорости ходъ поршней машины.

Такъ какъ, по принятымъ нами условіямъ, въ машинѣ не суще-ствуетъ никакихъ потерь, то — обычно принимаемаго въ расчетахъ— коеффиціента неполноты индикаторныхъ діаграммъ мы вводить не будемъ.

Изъ основной формулы для расчета паровыхъ машинъ

Ѣ =

О.pi. Cm

75

имѣемъ:

О

75. Ni

pi . Ст

)

гдѣ

Ni—данное число индикаторныхъ силъ,

Ст—средняя скорость поршня mtr/sec,

О —полезная площадь поршня въ ст2.

Зададимся средней скоростью поршня Ст = 3,1 mtr/sec.

Тогда, учитывая среднее индикаторное давленіе, соотвѣтствующее нормальной работѣ машины, прі — 3,225, имѣемъ:

75.1000 0 ~ 3,225.3,1'

Такъ какъ знаменатель даннаго выраженія безъ большой погрѣшности можетъ быть принятъ равнымъ 10 (въ дѣйствительности — 9,9975), то искомая площадь поршня

О = 7500 ст2.

По средней скорости поршня Ст и по данному числу оборотовъ п опредѣляемъ S2—ходъ поршня нашей машины.

откуда:

Ст —

S2 п 30 ’

_ 3,1.30 - 120

= 0,775 mtr.

Вернемся къ выясненію условій, сопровождающихъ отборъ пара изъ изслѣдуемой машины.

Чтобы составить понятіе—приблизительно правильное—о томъ,, какъ отразится наибольшій отборъ на количествѣ доставляемой машиною работы, вычислимъ на основаніи ранѣе сдѣланныхъ планиметрированій, расчетное среднее индикаторное давленіе, опредѣляемое предѣльными индикаторными діаграммами каждаго изъ ея цилиндровъ.

Сдѣлавъ это, находимъ:

крі = 2,413 Ыд.

По отношенію къ среднему индикаторному давленію прі= 3,225, соотвѣтствующему работѣ машины, принятой за единицу, имѣемъ:

3,124

3,225

= 0,748,

т. е. при наибольшемъ отборѣ проектируемая машина можетъ развить лишь немногимъ болѣе ея минимальной мощности, выражаемой по отношенію къ единицѣ числомъ 0,698.

Считая, что—съ одной стороны—машина должна работать хорошо и спокойно при возможно широкихъ колебаніяхъ ея нагрузки и что — съ другой стороны—наибольшій отборъ пара можетъ потребоваться тогда, когда машина должна преодолѣвать наибольшую нагрузку, мы вынуждены признать, что спроектированный, для намѣченной къ изслѣдованію машины, рабочій процессъ не вполнѣ хорошо удовлетворяетъ всѣмъ предъявленнымъ къ ней требованіямъ.

Для подтвержденія правильности выводовъ, сдѣланныхъ на основаніи построенныхъ при различныхъ нагрузкахъ машины діаграммъ, составимъ для каждаго случая паровой баллансъ.

Простоты ради, будемъ оперировать съ величинами, выраженными въ тт. и представляющими собою въ соотвѣтственныхъ масштабахъ объемы и давленія пара.

Нужныя для насъ величины беремъ прямо съ чертежа съ точностью до 1/і тт.

Обращаемся сперва къ діаграммамъ, соотвѣтствующимъ максимальной мощности машины.

Для точки Ъ будемъ имѣть объемъ==^І тт., давленіе же 165 тт., слѣдовательно:

Сх = 21.165 — 3465;

для точки d имѣемъ объемъ 7,5 тт. давленіе—78,25 тт, откуда

с2 = 586,875;

для точки t"—соотвѣтственно 65 и 04"—50,75 и

с3 = 3298,75;

точка п" съ объемомъ т2=Ѣ и давленіемъ—41,25 даетъ

Сі — 330;

для точки f имѣемъ р=65 и ѵ—ft"=179,75, откуда

сб = 11683,75,

та же точка і', будучи отнесена къ объему v—t^O2—129, опредѣляетъ собою

се = 8385.

Составляемъ баллансъ:

Невязка:

__3465

586,875 Сі — с2 = 2878,125

_3298,75

330

с3 — с^—2968,75

2968,75 — 2878,125

90,625 Ш 3°/0.

Обратимся къ линіи выпуска изъ цилиндра высокаго давленія и къ кривой расширенія большого цилиндра

, 3298,75

+ 8385,00 с3 + Сб = 11683,75

с5 = 11683,75.

Невязка ■= 0.

Изъ приведеннаго примѣра подсчета паровою балланса видно, что невязка можетъ доходить до сравнительно-крупной величины 3°/о-Это объясняется легко неточностью измѣреній по чертежу соотвѣтственныхъ данныхъ. При принятомъ нами масштабѣ давленій (1 Aim =15 тт) погрѣшность въ 0,25 тт равна Ѵбо доли атмосферы—величина очень незначительная. Что же касается измѣренія объемовъ, то тамъ ошибка въ 0,25 тт приноситъ уже существенные результаты.

Выше мы опредѣлили полезную площадь и ходъ поршня цилиндра низкаго давленія:

О = 0,75 тіг2 и So — 0,775 mtr, откуда полезный объемъ большого цилиндра

Q = 0,58125 тігй.

Этотъ объемъ на діаграммѣ Schroter а принятъ у насъ равнымъ 100 тт, изъ чего мы видимъ, что 0,25 тт представляютъ собою

•объемъ равный 145Ъ,125 cms, что является весьма значительной величиною.

Такимъ образомъ мы заключаемъ, что пользованіе діаграммою Schroter’а, имѣющее достоинства наглядности и удобства начертанія, должно—во избѣжаніе ошибокъ—сопровождаться подсчетомъ и повѣркой хотя бы нѣкоторыхъ характерныхъ точекъ индикаторныхъ діаграммъ.

Благодаря тому, что объемныя діаграммы у насъ выражаются прямыми линіями, чрезвычайно легко простымъ подсчетомъ получить объемы занятые паромъ для каждаго изъ главныхъ моментовъ парораспредѣленія.

Въ дальнѣйшемъ черезъ все изслѣдованіе и проведенъ подобный графо-аналитическій методъ построенія рабочаго процесса.

Вернемся къ составленію балланса для случая максимальнаго наполненія цилиндра высокаго давленія, при чемъ примемъ величины ■объемовъ и давленій, полученныя подсчетомъ.

Весь соотвѣтственный рабочій процессъ у насъ (при данныхъ неизмѣнныхъ моментахъ парораспредѣленія) выведенъ изъ условія

Pc' =ре,

слѣдовательно, всѣ точки всѣхъ кривыхъ могутъ быть опредѣлены очень легко.

Значеніе объемовъ и давленій изображенныхъ соотвѣтственными отрѣзками, выразится тогда такъ:

точка — Ъ: р = 165 ѵ — 21,47

С\ — 3542,55

точка—d:

р = 78,16 ѵ — 7,6

с2 = 594,0

точка—t":

р = 65,13 ѵ = 50,35

с8 = 3279,2955.

точка—п":

р = 41,25 ѵ = 8.

Сі = 330

Баллансъ: 3542,55 __3279,2955

________ 594,00 — 3-''0,00

сі— сз = 2946,55 с2—с4 = 2949,2955

2949,296

2946,550

2,746 < 0,1%

Невязка:

Какъ видимъ изъ послѣдняго примѣра, баллансъ получается болѣе вѣрнымъ, чѣмъ это было, когда соотвѣтственныя величины брались съ чертежа, хотя бы и съ точностью до 0,25 тт.

Какъ мы видѣли выше паровой баллансъ изучаемой машины опирается въ числѣ прочихъ величинъ на постоянную с3 гиперболы расширенія пара въ цилиндрѣ низкаго давляяія.

Величина этой постоянной въ свою очередь опредѣляется моментомъ отсѣчки большого цилиндра. Мы знаемъ, что этотъ послѣдній моментъ характеризуется на индикаторной діаграммѣ цилиндра высокаго давленія точкой пересѣченія двухъ равностороннихъ гиперболъ, проведенныхъ изъ центровъ 02 и 03.

Графическій и аналитическій методы нахожденія такихъ точекъ были указаны во „Введеніи4*.

На черт. 2, табл. Ill положеніе ординаты разбираемой точки найдено построеніемъ, основаннымъ на пропорціональномъ дѣленіи внутреннимъ образомъ соотвѣтственнаго отрѣзка линіи объемовъ 0302*

Примѣрный подсчетъ машины Tandem съ охлажденіемъ (при невысокомъ вакуумѣ). Опредѣленіе границъ возможнаго отбора.

Въ главѣ третьей мы видѣли, что машина безъ охлажденія является мало приспособленной для работы въ условіяхъ широкаго измѣненія какъ нагрузки, такъ и отбора.

Строить машину съ охлажденіемъ, стремясь получить при высокомъ вакуумѣ возможно малый расходъ пара на индикаторную силу въ часъ, является съ точки зрѣнія использованія выходящей изъ машины теплой воды нераціональнымъ, такъ какъ при высокомъ вакуумѣ, соотвѣтствующемъ въ новѣйшихъ машинахъ давленію выпускаемаго изъ машины пара ра=(0,05—0,06) Atm, вода, выходящая изъ холодильника машины, будетъ имѣть низкую температуру (около 30°— 35° С).

Поэтому мы возьмемъ давленіе ра выпуска пара изъ машины, какъ это дѣлаетъ въ своемъ иззслѣдованіи и L. Schneider*), равнымъ 0,55 Atm., предполагая, что отработавшій въ машинѣ паръ примѣняется, согласно цѣлямъ производства, на нагрѣваніе соотвѣтственнаго количества воды до температуры около 80° С.

Для возможности сравненія рабочаго процесса обѣихъ разбираемыхъ машинъ оставимъ прежними отношеніе объемовъ цилиндровъ, объемъ ресивера и всѣ моменты парораспредѣленія.

Конечное давленіе расширенія рг" въ большомъ цилиндрѣ примемъ равнымъ ра плюсъ 0,45 Atm, откуда

рг' — 1 Atm.

Примѣняя по прежнему графоаналитическій методъ, мы выстраиваемъ (черт. табл. IV) рабочій процессъ машины съ небольшимъ вакуумомъ для нормальной и возможныхъ (безъ образованія петель на индикаторныхъ діаграммахъ) максимальной и минимальной нагрузокъ машины. На чертежѣ табл. IV соотвѣтственныя индикаторныя діаграммы выдѣлены изъ всего ряда выполненныхъ для изслѣдованія діаграммъ; кромѣ того отдѣльные моменты рабочаго процесса машины при нормальной нагрузкѣ отмѣчены кружками.

Планиметрируя діаграммы нормальной работы машины, мы находимъ расчетное среднее индикаторное давленіе

*) Die Abwarmeverwertung. S. 16.

nfi — 2,627 Mg.

Среднее индикаторное давленіе машины безъ охлажденія мы имѣли ранѣе

и р; =3,225 Мд.

Такимъ образомъ мы видимъ, что для прежняго числа оборотовъ и прежней скорости поршня

с»г = 3,1 mtr/sec.

мы должны имѣть для заданной нормальной мощности машины Ni = 1000

3 225

площадь поршня О цилиндра низкаго давленія увеличенной ъъ-^-^z,— =1,228 разъ.

Откуда опредѣляемъ площадь поршня

О = 9210 cm2.

Слѣдовательно, мы должны отмѣтить, что масштабъ объемовъ для діаграммы Schroter’а у насъ увеличился въ тоже число разъ.

Опредѣлимъ теперь полезный расходъ пара машиною, выражаемый, какъ мы уже знаемъ, опредѣленнымъ объемомъ за одинъ ходъ поршня. Относя этотъ объемъ къ прежнему давленію 4 Atm., мы получаемъ (путемъ одновременнаго графическаго и аналитическаго подсчета), что полезный расходъ пара при нормальной нагрузкѣ машины (черт. табл-IV) выражается отрѣзкомъ

ос( = 24,25 тт.

Соотвѣтственный расходъ пара у первой машины выражался (см. черт. 2. табл. Ш) отрѣзкомъ

ау = 36,44 тт.

Для того, чтобы сравнить между собою указанные расходы пара, надо, очевидно, привести эти отрѣзки къ одному масштабу объемовъ.

Выполняя сказанное, мы получаемъ, что расходъ пара машиною съ невысокимъ вакуумомъ выразится въ прежнемъ масштабѣ отрѣзкомъ

«Y = 24,25.1,228 = 29,78,

т. е. составляетъ 0,817 расхода машины безъ охлажденія.

Планиметрируя послѣдовательно діаграммы максимальной и минимальной нагрузокъ машины, мы находимъ соотвѣтственно:

тахрі — 4,73 Мд., тіп рі = 1,267 Мд.,

откуда находимъ, принимая по прежнему np% = 2,627 Шд. за единицу,, слѣдующія, допускаемыя колебанія въ нагрузкѣ машины:

max. norm. min.

4-74 7 267

2,627 = 1>8005 1 2,627 = °*4823‘

Иными словами машина, не претерпѣвая никакихъ нарушеній въ дѣйствіи ея парораспредѣлительныхъ приборовъ, можетъ работать при половинной нагрузкѣ (Ni = 482) и можетъ допускать очень высокую перегрузку, доходящую до 80°/0 ея нормальной мощности.

Послѣднее качество является для насъ особенно цѣннымъ. Изъ условій рабочаго процесса машинъ съ отборомъ пара мы знаемъ, что недостатокъ работы, доставляемой цилиндромъ низкаго давленія, долженъ восполняться соотвѣтственнымъ увеличеніемъ мощности, доставляемой малымъ цилиндромъ.

Слѣдовательно, чѣмъ больше допускаемое максимальное наполненіе цилиндра высокаго давленія, тѣмъ, можно сказать а priori, значительнѣе будетъ величина возможнаго отбора.

Опираясь на произведенное уже планиметрированіе, сдѣлаемъ подсчетъ мощности машины, обусловленный наличіемъ предѣльныхъ индикаторныхъ діаграммъ каждаго изъ ея цилиндровъ, предполагая тѣмъ самымъ наличіе максимальнаго отбора.

Выполняя сказанное имѣемъ:

крі = 2,133,

или, по отношенію къ нормальной мощности, машина при наибольшемъ возможномъ отборѣ развиваетъ

2,133

2,627

= 0,812,

т. е. на 19 % менѣе нормальной и въ 1,685 разъ болѣе ея минимальной работы.

Опредѣлимъ теперь максимальный допустимый отборъ пара.

Приведя полезный расходъ пара машиною —при максимальномъ и минимальномъ наполненіи цилиндра высокаго давленія—къ объемамъ, соотвѣтственно изображеннымъ (черт. табл. TV) на индикаторной діаграммѣ большого цилиндра отрѣзками ар и а8, мы получаемъ наибольшій отборъ въ видѣ отрѣзка:

р$ = ао —

Опредѣляя подсчетомъ величины отрѣзковъ, характеризующихъ собою объемы проходимаго черезъ машину пара, находимъ:

«8 = 51,864, ау = 24,25,

= 12,10,

откуда и опредѣляемъ максимальный отборъ:

(33 = 39,76.

Для возможности сравненія намъ необходимо привести эту величи. ну къ масштабу объемовъ машины безъ охлажденія. Выполняя сказанное имѣемъ:

39,76. 1,228 = 48,83,

что, по сравненію съ приведенной въ главѣ третьей величиною максимальнаго отбора (24,96), даетъ увеличеніе количества возможнаго отбора въ

48,84 _ 24,96 ~~

1,957,

т. е мы имѣемъ увеличеніе отбора почти вдвое.

Опредѣлимъ теперь относительную величину максимальнаго отбора по сравненію съ количествомъ пара, проходящимъ черезъ цилиндръ высокаго давленія, при нормальномъ и максимальномъ наполненіи. Тогда имѣемъ:

39 77

пктах = 24^5 = 1,6387 с* 164 %,

ктах

39,77

51,864

0,7668 с* 77 V

Изъ всего изложеннаго ясно, что введеніемъ въ рабочій процессъ машины невысокаго вакуума, мы значительно улучшили всѣ ея качества съ точки зрѣнія промежуточнаго отбора пара и, кромѣ того, получили возможность правильной работы машины при измѣненіи ея нагрузки отъ 482 до 1800,5 силъ.

На этой машинѣ мы и остановимся, выбравъ ее объектомъ предпо’ лагаемаго изслѣдованія.

Чтобы подтвердить сдѣланные выше выводы, основанные на сопоставленіи вычерченныхъ индикаторныхъ діаграммъ, провѣримъ пра-

вильность построенія этихъ послѣднихъ составленіемъ паровою балланса для трехъ разобранныхъ нагрузокъ машины, при чемъ будемъ, простоты ради, брать объемы и давленія въ видѣ соотвѣтственныхъ отрѣзковъ, выраженныхъ въ тт. (см. Приложеніе табл. II и III).

А) Наибольшая нагрузка машины.

Таблица данныхъ для балланса.

Точки діа граммы. Соотвѣтс т в е н н ы е

Объемъ. Давленіе. Постоянная гиперболы.

Сітх 22,46 165,00 Сі 3705,90

дГ тх 7,60 78,16 С2 594,016

Q U тх 108,00 30,34 С3 3276,720

h 20,00 8,25 165,00

С1 тх 156,04 74.9 съ 11637,396

gfтх 107,60 78,16 С6 8410,016

Баллансъ.

3705,90 3276,720

~ 594,016 ~ 165,00

Сі — с2 = 3111,884 с3 — Сі = 3111,720

3276,720 + 8410,016

с3 + с6 = 11686,736 еь == 11687,396

Діаграммы составлены правильно.

В) Нормальная нагрузка машины. Таблица данныхъ для балланса.

Точки діаграммы. С о О Т В ѣ т С т в е н н ы г е

Объемъ. Давленіе. Постоянная гиперболы.

Сіи 10,6 165,00 Сі 1749 00

д'п 7,6 38,70 ^2 294,12

п" д п 108,00 15,00 Сз 1620,00

ь 20,00 8,25 Сі 165,00

е'п 156,04 37,05 С5 5781,28

д'п 107,60 38,70 Сб 416

Балламъ.

1749,00

294.12

1620,00

165,00

Сі — с2 = 1454,88

1620,00

+

4164,12

Сз + с6 = 5784,12

с5 — с4 = 1455,00

с5 = 5773,48

Невязка менѣе 0,2%

Діаграммы составлены правильно.

(!) Наименьшая нагрузка машины. Таблица данныхъ для балланса.

Точки діаграммы. С О О Т В ѣ т С т в е н н ы е

Оъемъ, Давленіе. | Постоянная гиперболы.

dm in 5,38 165,00 Сі 887,70

д'тіп 7,60 21,30 С‘2 161,88

л” • у тгп 108,00 8,25 Съ 891,00

h 20,00 8,25 Са 165,00

6 тгп 156,04 20,40 Сь 3183,216

У тгп 1 107,60 21,30 CQ 2291,88 і

Балламъ.

__887,70

161,88

Сі — с2 = 725,82

891.00

165.00

+

891,00

2291,88

с3 + с6 = 3182,88

Сз — Сі == 726,00

с5 = 3183,216

Діаграммы составлены правильно.

Изслѣдованіе машины Tandem при перемѣнной нагрузкѣ, безъ отбора

отъ нея пара.

Чтобы имѣть возможность прослѣдить вліяніе отбора на расходъ пара, приходящійся на одну индикаторную силу машины въ часъ,—на распредѣленіе доставляемой машиною работы между обоими цилиндрами, а также, чтобы сравнить полученные результаты съ машиною Tandem обычнаго типа, изслѣдуемъ—при отсутствіи отбора—условія работы машины, главные размѣры и рабочій процессъ которой были опредѣлены нами въ предшествующей главѣ.

Изслѣдованіе поведемъ въ направленіи измѣненія нагрузки машины отъ наибольшаго до наименьшаго возможныхъ предѣловъ. Для каждаго случая опредѣлимъ индикаторную мощность всей машины и распредѣленіе этой мощности между цилиндрами; кромѣ того будемъ находить соотвѣтственный полезный расходъ пара.

Разобьемъ наибольшую нагрузку машины на послѣдовательныя ступени. Выше мы видѣли, что наибольшій допускаемый отборъ пара, будучи отнесенъ къ давленію 4 Atm., объемно выражается отрѣзкомъ flo=39,76 тт. (черт. табл. IV). Этотъ то отрѣзокъ мы и раздѣлимъ на 9 частей такъ, чтобы одно изъ дѣленій совпадало съ количествомъ пара, соотвѣтствующимъ нормальной нагрузкѣ машины, детальныя же дѣленія были удалены другъ отъ друга приблизительно на 4 тт. При этихъ условіяхъ, полагая, какъ уже сказано, что изъ машины нѣтъ отбора пара, мы можемъ построить для каждаго изъ цилиндровъ машины всего по ІІ-ти діаграммъ, соотвѣтствующихъ одиннадцати различнымъ объемнымъ количествамъ, пара, проходящимъ черезъ цилиндры машины при различныхъ ея нагрузкахъ отъ наибольшей до наименьшей.

Для каждой нагрузки принятымъ графо-аналитическимъ методомъ и были построены (черт. табл. IV) соотвѣтственныя индикаторныя діаграммы, при чемъ правильность построенія контролировалась составленіемъ паровыхъ баллансовъ.

Планиметрируя построенныя діаграммы, мы получаемъ возможность опредѣлить—мощность машины для каждаго случая и другія данныя, характеризующія изслѣдуемую машину при отсутствіи отбора.

Называя объемъ пара, проходящаго черезъ машину за одинъ ходъ поршня буквою q, имѣемъ въ масштабѣ объеімовъ (при давленіи 4 Atm.) рядъ отрѣзковъ, соотвѣтствующихъ различнымъ ступенямъ нагрузки машины*).

Зная площадь поршня 02 въ mtr2, ходъ его—число оборотовъ машины—п въ минуту, и вѣсъ единицы объема пара при давленіи 4 Atm. равный 2,147 /%., мы легко можемъ вычислить G— часовой полезный расходъ пара въ Мд,— по слѣдующей формулѣ:

G=~^wt' q • 2 п- в0- 2>и7'

Собирая всѣ постоянныя величины въ одинъ коэффиціентъ, мы придадимъ болѣе простой видъ этой формулѣ:

G = 220,676. q

и опредѣляемъ по ней часовой расходъ пара при различныхъ нагрузкахъ машины.

Зная полный, часовой расходъ пара и соотвѣтственную нагрузку машины мы опредѣляемъ расходъ пара на одну индикаторную силу въ часъ.

Всѣ полученныя величины собраны въ одну таблицу.

Таблица величинъ, характеризующихъ условія работы изслѣдуемой ма-

шины при отсутствіи отбора.

Объемныя количества пара, выраженныя въ тт. ГІнди малаго цилиндра. каторная мощі большого цилиндра. юсть всей машины. ! Полный часовой расходъ пара G —въ Ыу. Расходъ пара на силу въ часъ Qi—khj.

• 12,1 340,15 142,12 482,3 2670,20 5,54

#2 16 421,29 246,03 667,3 3530,80 5,29

#з 20 489,81 350,3 840,1 4413,50 5,25

П<1\ 24,25 550,72 449,28 1000 5351,40 5,35

<h 28 588,79 548,17 1137 6178,90 5,43

<h 32 611,63 636,9 1248,5 7061,70 5,66

#7 36 642,08 756,9 1398 7944,40 5,68

#8 40 644,62 852,7 1497,3 8827,10 5,90

44 647,16 948,8 1596 9709,80 6,08

#10 48 659,94 1076,1 1736 10592,50 6,10

mux<J И 51,864 659,94 1140,6 1800,5 11445,20 6,36

Разсматривая эту таблицу, мы видимъ, что наименьшій расходъ пара на силу въ часъ наблюдается около третьей ступени нагрузки машины, откуда въ обѣ стороны онъ увеличивается. Работа, доставляв-

мая цилиндромъ высокаго давленія при различныхъ нагрузкахъ, колеблется въ значительно меньшихъ предѣлахъ (340,15—659,94), чѣмъ соотвѣтственная работа большого цилиндра (142,12—1140,6).

Особенно наглядно проявляюся всѣ разобранныя свойства машины на фиі. 3, гдѣ по оси абсциссъ отложены величины q, а по ордина-

2 соэіФі

тамъ работы, доставляемыя цилиндромъ высокаго давленія (кривая I), цилиндромъ низкаго давленія (кривая II) и всей машиною (кривая III). Разсматривая эти кривыя, мы видимъ, что работа, доставляемая большимъ цилиндромъ, измѣняется почти прямо пропорціонально количеству проходимаго чрезъ машиву пара.

На фиг. 4 кривая изображаетъ собою измѣненіе расхода пара на индикаторную силу въ часъ въ зависимости отъ нагрузки машины. Мы видимъ, что въ предѣлахъ между наименьшей и наибольшей нагрузками расходъ пара въ общемъ измѣняется незначительно. Обращаясь къ таблицѣ, мы можемъ подсчитать, что при уменьшеніи общей мощности машины съ 840 силъ до 482, т. е. со .57%, расходъ пара увеличивается на 4,73°10, при увеличеніи же мощности съ 840 4*

силъ до наибольшей (1800 сихъ), что соотвѣтствуетъ увеличенію мощности со 114 °/0 — расходъ пара увеличивается лишь на 20°/0 (относя оба эти измѣненія къ наименьшему расходуй.

Изслѣдованіе условій работы машины, при отборѣ отъ нея различныхъ количествъ пара постояннаго давленія.

Дальнѣйшее изслѣдованіе изучаемой машины поведемъ въ направленіи измѣненія количествъ отбираемаго отъ машины при постоянномъ давленіи пара.

Условіе это формулируется не вполнѣ правильно. Въ главѣ второй мы видѣли, что давленіе пара въ ресиверѣ и цилиндрѣ (трубопроводѣ) отбора подъ вліяніемъ измѣненія объемовъ рабочихъ полостей цилиндровъ машины, сообщающихся поочередно съ ресиверомъ, постоянно мѣняется.

Поэтому—строго говоря—отбора пара при постоянномъ давленіи существовать не можетъ. Мы же, для отличія разныхъ условій отбора. въ дальнѣйшемъ будемъ говорить объ отборѣ пара при постоянномъ ресиверномъ давленіи, понимая подъ этимъ послѣднимъ, какъ говорилось въ самомъ началѣ нашего изложенія, давленіе въ ресиверѣ, при установившемся состояніи машины, въ моментъ предваренія выпуска изъ малаго цилиндра.

Такимъ образомъ указанное условіе отбора сводится въ сущности къ перемѣнному количеству отбираемаго отъ машины пара, въ то время какъ въ малый цилиндръ за каждый ходъ поршня входитъ одно и тоже количество пара.

Послѣднее же условіе выполняется при постоянствѣ степени наполненія цилиндра высокаго давленія.

Итакъ общая картина изучаемаго процесса ясна: малый цилиндръ выполняетъ опредѣленную работу за счетъ всего поступающаго въ него пара; большой же цилиндръ совершаетъ работу за счетъ оставшагося въ ресиверѣ послѣ отбора количества пара. Съ измѣненіемъ отбора измѣняется и работа цилиндра низкаго давленія, а вмѣстѣ съ нею и работа доставляемая всею машиною.

При болѣе подробномъ изученіи мы увидимъ, что—съ измѣненіемъ отбора—измѣняется—хотя и незначительно—соотвѣтственная работа малаго цилиндра.

Въ предыдущей главѣ мы произвели изслѣдованіе рабочаго про* цесса машины, опираясь на различныя ступени ея нагрузки, соотвѣтствующія различнымъ количествамъ поступающаго въ машину пара. Этими же самыми количествами пара мы воспользуемся при настоящемъ изслѣдованіи,

Будемъ пропускать черезъ малый цилиндръ наибольшее количество пара, соотвѣтствующее, очевидно, предѣльной индикаторной діаграммѣ; отъ этого количества при прохожденіи его черезъ ресиверъ будемъ отбирать паръ, начиная съ наибольшаго возможнаго отбора, °бусловливаемаго предѣльной индикаторной діаграммой большого цилиндра, затѣмъ, по ступенямъ, будемъ уменьшать отборъ, пока—при отборѣ равномъ нулю—не получимъ снова индикаторныхъ діаграммъ обычной машины Tandem, соотвѣтствующихъ наибольшей допускаемой нагрузкѣ.

Выполняя сказанное для 11 ступеней нагрузки машины^ мы получимъ 10 ступеней отбора, для которыхъ и были построены соотвѣтственныя индикаторныя діаграммы.

Такъ какъ, согласно главѣ II, начала координатъ для гиперболъ, характеризующихъ собою ту или иную часть рабочаго процесса, находятся, какъ проекціи точекъ пересѣченія прямыхъ линій опредѣ ленныхъ объемныхъ діаграммъ, то и для изслѣдованія, описываемаго въ настоящей главѣ, всѣ построенія рабочаго процесса были проведены графо-аналитическимъ методомъ, т. е. начала координатъ для гиперболъ находились посредствомъ рѣшенія соотвѣтственныхъ уравненій прямыхъ линій*), отдѣльныя же точки индикаторныхъ діаграммъ изъ уравненій, относящихся до этихъ точекъ равностороннихъ гиперболъ р.ѵ=с. Для окончательной повѣрки полученныхъ результатовъ въ каждомъ отдѣльномъ случаѣ составлялся паровой баллансъ.

При выполненіи изслѣдованія необходимо было, для каждаго отдѣльнаго количества отбираемаго пара, учитывать соотвѣтственное объемное вліяніе отбора на давленія пара, изображаемыя въ индикаторныхъ діаграммахъ обоихъ рабочихъ цилиндровъ машины.

Объемное вліяніе отбора, какъ было указано во второй главѣ, опредѣляется въ зависимости отъ объема, соотвѣтствующаго конечному давленію расширенія р~ , всего количества пара, проходящаго черезъ малый цилиндръ машины за одинъ ходъ поршня.

Такъ какъ степень наполненія цилиндра высокаго давленія—для условій изучаемаго отбора—остается постоянной, моментъ начала пе-

ріода сжатія не измѣняется вообще, то, при установившемся состояніи машины, проходящее черезъ нее за одинъ ходъ поршня количе" ство пара, остается постояннымъ.

На чертежѣ 1 {табл. V) приведены всѣ полученныя для различныхъ отбираемыхъ количествъ пара индикаторныя діаграммы. Объемныя же діаграммы и—характерныя для процесса—ихъ точки пересѣченія показаны лишь для случая отбора, когда въ цилиндръ низкаго давленія поступаетъ количество пара, соотвѣтствующее нормальной работѣ машины (при этой работѣ, какъ мы уже знаемъ, изъ доставляемыхъ машиною 1000 индикаторныхъ силъ на долю большого. цилиндра приходится 449,28).

Для того чтобы получить изображеніе рабочаго процесса, соотвѣтствующаго каждому разбираемому случаю, необходимо, согласно тла вѣ второй, опредѣлить объемъ цилиндра отбора.

Мы ввели, при изслѣдованіи машины, условіе, по которому моментъ начала сжатія въ одной рабочей полости малаго цилиндра совпадаетъ съ моментомъ предваренія выпуска пара изъ другой полости того же цилиндра.

Отсюда слѣдуетъ, что необходимое количество пара должно быть отобрано не за одинъ оборотъ вала машины, а лишь за промежутокъ времени, соотвѣтствующій двумъ названнымъ выше моментамъ парораспредѣленія малаго цилиндра,—чтобы отборъ изъ одной полости шелъ, не нарушая правильности отбора изъ другой.

Такимъ образомъ общій отборъ пара изъ машины является суммою двухъ одинаковыхъ самостоятельныхъ отборовъ изъ каждой полости малаго ея цилиндра, непрерывно слѣдующихъ другъ за другомъ; ресиверъ постоянно сообщенъ съ цилиндрохмъ высокаго давленія (по очередно съ каждой изъ его рабочихъ полостей) и расширенія пара въ ресиверѣ, несопровождаемаго полезною работою пара въ машинѣ, не происходитъ.

Сообразно выставленному условію—отсутствія вліянія каждаго изъ отбираемыхъ количествъ пара на слѣдующее по времени за нимъ— объемная діаграмма цилиндра отбора (черт. 2, табл II) должна быть соотвѣтственно измѣнена.

Дѣйствительно, рабочій процессъ, разобранный во второй главѣ* относится къ наличію въ машинѣ цилиндра-насоса, заполняющаго поочередно каждую свою полость паромъ, взятымъ изъ двухъ полостей малаго цилиндра, при чемъ въ цилиндрѣ отбора эти количества пара должны смѣшиваться. Учитывая это явленіе мы и говорили своевременно, что въ моментъ предваренія выпуска изъ правой полости ма-

лаго цилиндра къ нему приключается ресиверъ, а черезъ этотъ по-лѣдній и цилиндръ отбора, отчасти занятый паромъ, поступившимъ въ него ранѣе разбираемаго момента изъ лѣвой полости цилиндра высокаго давленія (см. стр. 23).

Для того, чтобы—при начертаніи рабочаго процесса—выполнить независимость отбора изъ каждой полости малаго цилиндра, необходимо принять въ расчетъ объемное вліяніе цилиндра отбора лишь постольку, поскольку увеличеніе объема, происходящаго отъ движенія поршня цилиндра отбора, сказывается на измѣненіи давленія пара въ сообщен. ной съ этимъ цилиндромъ полости, не учитывая совершенно находящагося въ цилиндрѣ отбора количества пара, поступившаго туда ра-нѣе изъ другой рабочей полости малаго цилиндра.

Чтобы выполнить сказанное, нужно изъ всѣхъ объемовъ, представляемыхъ результирующей діаграммою (черт.1, табл. V), вычесть

объемъ—равный отрѣзку Ъ2Ь3,—представляющій собою какъ разъ объемъ пара, проникшаго за предшествовавшій разбираемому ходъ поршня изъ лѣвой полости малаго цилиндра.

Результатомъ этого вычитанія явится линія Ь2оъ параллельная линіи и проведенная отъ нея на разстояніи равномъ по горизонталямъ отрѣзку Ъф3.

Прямая &2^і и будетъ представлять собою соотвѣтствующую ЛИНІЮ

объемнаго вліянія отбора.

Въ случаѣ, когда моменты начала сжатія и предваренія выпуска для полостей малаго цилиндра совпадаютъ, является очевиднымъ, что отрѣзокъ [3] Sj горизонтальной линіи долженъ выражать собою существующій въ данное время относительный отборъ.

Такимъ образомъ линія объемнаго вліянія отбора для каждаго отдѣльнаго случая строится очень просто: на горизонтали, соотвѣт-ствующей моменту начала сжатія въ маломъ цилиндрѣ, откладываемъ отъ вертикали 02 отрѣзокъ [З^, выражающій собою объемъ наличнаго отбора, соотвѣтствующій конечному давленію расширенія пара въ этомъ цилиндрѣ, и полученную точку о2 соединяемъ прямой линіей съ точкою Ъ2, соогпвѣтствующей на вертикали 02 началу отбора, т. е. моменту предваренія выпуска пара изъ малаго цилиндра.

Такъ какъ дальнѣйшій характеръ измѣненій объемовъ, послѣдовательно занимаемыхъ паромъ въ машинѣ, во всемъ согласенъ съ приведеннымъ въ главѣ второй изложеніемъ, то и порядокъ начертанія рабочаго процесса остается прежнимъ.

Опираясь на сказанное, мы на чертежѣ {табл. V) наносили лишь соотвѣтственныя линіи Ъ2ог объемнаго вліянія отбора, не пользуясь

вовсе объемными діаграммами фиктивнаго цилиндра-насоса, лишними теперь и помогшими—-въ свое время и въ своемъ мѣстѣ—уяснить намъ всѣ детали общей картины отбора.

Перейдемъ къ болѣе подробному описанію произведеннаго изслѣдованія и полученныхъ результатовъ.

Сообразно одиннадцати ступенямъ нагрузки машины, правильнѣе— количества пара, проходящаго черезъ малый цилиндръ за одинъ ходъ поршня ири одиннадцати различныхъ нагрузкахъ, мы получили девять ступеней отбора.

Выразимъ отборъ кх—для каждой произвольной ступени разностью:

кх = тхС[\і — f[x,

гдѣ mxQn—максимальное, поступающее въ малый цилиндръ, количество пара, выраженное въ мш.—согласно принятому масштабу объемовъ, а ^ — соотвѣтственно—оставшееся послѣ отбора и поступившее въ большой цилиндръ для дальнѣйшей работы.

Опредѣлимъ, кромѣ того, отборъ въ процентахъ отъ всего количества пара, поступающаго въ цилиндръ высокаго давленія*).

Полученныя величины сопоставимъ въ нижеслѣдующей таблицѣ.

Таблица величинъ, характеризующихъ отборъ пара.

| Количества поступившаго въ большой цилиндръ пара. Соотвѣтственная разность mxa.w—а% Отборъ въ % ОТЪ litxQii Величины hx, приведенныя къ давленію 5,14 Atm.

mxQ л 51,864 оІСп 0 0 0

2ю 48 ho 3,864 7,45 3,00

29 4 4 7,864 15,16 6,12

as 40 11,864 to 4° 00 00 9,23

ві 36 *7 15,864 30,59 12,34

as 32 19,864 38,30 15,45

аь 28 *S 23,864 46,01 18,56

па4 24,25 27,614 53r24 21,4$

20 h 31,864 61,44 24,78

#2 16 7с2 35,864 69,15 27,90

12,1 maxk\ 39,764 76,67 30,93 ф

Просматривая таблицу, видимъ, что, сообразно съ намѣченными нами ступенями, отборъ мѣняется для каждой послѣдующей ступени приблизительно на 8% отъ всего, проходящаго черезъ малый цилиндръ, ко-личества пара.

Курсивомъ въ таблицѣ отмѣчены данныя, относящіяся къ изображенному на чертежѣ взаимному расположенію всѣхъ линій объемныхъ діаграммъ.

Сравнивать между собою объемныя количества пара-а это приходится намъ дѣлать въ продолженіе всего изслѣдованія—возможно только при одинаковыхъ давленіяхъ. У насъ всѣ объемы приведены къ давленію равному 4: Atm. По отношенію къ этому-то давленію и вычислены были всѣ величины q и А, помѣщенныя въ соотвѣтственныхъ таблицахъ.

Для построенія линіи объемнаго вліянія отбора, какъ мы уже знаемъ, необходимо количества пара, проходимыя черезъ малый цилиндръ, привести къ объему, соотвѣтствующему конечному давленію расширенія рг .

Такъ какъ объемы сухого насыщеннаго пара—подчиняясь закону Маріотта—обратно пропорціональны давленію, то всѣ величины А, нужныя для построенія, должны быть перечисляемы сообразно имѣющемуся въ маломъ цилиндрѣ конечному давленію расширенія.

Для условій отбора, разбираемыхъ въ настоящей главѣ, конечное давленіе расширенія остается безъ перемѣны (5,Ы Atm.), а потому всѣ значенія А#, помѣщенныя въ таблицѣ, надо помножить на одну и

послѣднемъ столбцѣ таблицы*).

Какъ было уже сказано раньше, для каждой ступени отбора вычерчивались индикаторныя діаграммы обоихъ цилидровъ.

Разберемъ и опишемъ здѣсь подробно одинъ изъ случаевъ отбора, а именно, —иА*—соотвѣтствующій нормальной работѣ большого цилиндра-

Начнемъ съ индикаторной діаграммы цилиндра высокаго давленія (см. черт. 1 табл. V).

Отъ момента начала сжатія до момента предваренія Еыпуска индикаторная діаграмма малаго цилиндра для всѣхъ случаевъ отбора остается одинаковой, такъ какъ во всей этой части рабочаго процесса машины изслѣдуемая нами правая полость цилиндра высокаго давленія не сообщается съ ресиверомъ.

туже

Полученныя значенія показаны въ

Сообщеніе это начинается въ точкѣ Ъ и, такъ какъ мы разби, раемъ случай отбора пара при постоянномъ ресиверномъ давленіи то, оче?иднс, паденіе давленія Ьс для всѣхъ случаевъ отбора остается одинаковымъ.

Начиная съ точки с, какъ мы знаемъ изъ второй главы, идетъ общее расширеніе пара въ цилиндрѣ высокаго давленія, въ ресиверѣ и цилиндрѣ отбора. Начало координата соотвѣтственной гиперболы найдется, какъ проекція точки А— пересѣченія продолженныхъ прямыхъ (1—2) и (Ъ2—о^-^на линію нулевыхъ давленій OxOrj.

Такъ какъ съ измѣненіемъ отбора будетъ измѣняться и длина соотвѣтственнаго отрѣзка [iiOj, а съ нею вмѣстѣ и наклонъ линіи Ъ2о1 къ горизозонтали, то, очевидно, точка 03—описываемое начало координатъ—будетъ мѣнять свое положеніе на линіи Оі02.

Слѣдовательно, гиперболы расширенія, будучи построены для каждаго разобраннаго случая отбора изъ соотвѣтственнаго центра Оз» должны занимать на чертежѣ таблицы V послѣдовательный рядъ раз" личныхъ положеній.

На индикаторной діаграммѣ цилиндра высокаго давленія для всѣхъ случаевъ отбора у насъ проведена лишь одна кривая cd, такъ какъ —въ виду кратковременности процесса разбираемаго расширенія—давленія пара къ концу этого періода отличаются другъ отъ друга чрезвычайно мало. Дѣйствительно, давленія въ мертвомъ положеніи поршня малаго цилиндра, будучи опредѣлены подсчетомъ *) для крайнихъ значеній отбора тхкі~7в,67°/0 и /і0=О, получились соотвѣтственно 5,09 Atm. и 5,19 Atm., что—при принятомъ нами масштабѣ давленій (1 Atm. = 15 тт.)—даетъ для одиннадцати послѣдовательно вычерченныхъ гиперболъ перемѣщеніе точки d лишь на 1,5 тт.

Вычислимъ наибольшую погрѣшность, полученную нами при указанномъ допущеніи.

Такъ какъ разстояніе между ординатами, проходящими черезъ точки с и d равно 4 тт., то допущенное, противъ истиннаго, увеличеніе площади индикаторной діаграммы выразится площадкой соотвѣтственнаго треугольника cdi йп, равной по предыдущему

Относя эту площадку къ ходу S2 поршня большого цилиндра, мы получимъ соотвѣтственное измѣненіе расчетнаго средняго индикатор-

наго давленія равнымъ еъ Мд.:

-^г- = 0,002 кід,

что является величиною незначительной.

Перейдемъ къ дальнѣйшему изложенію.

Такъ какъ въ разбираемой машинѣ, по принятому условію, не имѣется предваренія впуска пара въ большой цилиндръ, то расширеніе пара cd будетъ продолжаться до мертваго положенія поршня, гдѣ въ процессъ вступаетъ большой цилиндръ, вредное пространство котораго заполнено паромъ давленія рсконечнаго давленія сжатія.

Во всѣхъ четырехъ полостяхъ устанавливается теперь общее давленіе пара, опредѣляемое на индикаторныхъ діаграммахъ по методу Мбпсіі'а, или аналитически—точками е и в". Точки эти, подобно точкѣ d, различны для каждаго случая отбора, но разница между ихъ положеніями на соотвѣтственныхъ .вертикаляхъ еще менѣе ощутима, такъ какъ вычисленіемъ мы получаемъ*) для максимальнаго отбора тхк\о—давленіе въ точкѣ е (е!,)—4,91 Atm., для нулевого же отбора к0—е'{еи) —4,99 Atm.—Эта разница по принятому масштабу выразится 1,2 тт., соотвѣтствующихъ одиннадцати различнымъ положеніямъ точки е (еп).

ГІоэтому-то, для всѣхъ случаевъ разбираемаго отбора, мы приняли для линіи выпуска изъ малаго цилиндра и линіи впуска въ большой цилиндръ, за начальныя точки е' и е", соотвѣтствующія нулевому отбору, а потому всѣ послѣдовательно полученныя кривыя ef являются для всѣхъ случаевъ отбора продолженіемъ другъ друга.

Въ дѣйствительности подобнаго явленія не происходитъ и каждая ступень отбора характеризуется ей лишь свойственной линіей наполненія большого цилиндра.

Пользуясь графо-аналитическимъ методомъ, при наличіи необходи* мыхъ центровъ Оъ 02. ... 05, нетрудно вычертить для каждаго цилиндра отдѣльно въ любомъ масштабѣ индикаторныя діаграммы, соотвѣтствующія произвольно взятому, отдѣльному случаю отбора.

Для насъ въ предпринятомъ изслѣдованіи желательно получить, особенно съ точки зрѣнія постепеннаго измѣненія момента отсѣчки въ большомъ цилиндрѣ, рядъ вычерченныхъ одна на другой индикаторныхъ діаграммъ въ порядкѣ послѣдовательности измѣненія отбора.

Ошибка, которую мы дѣлаемъ въ индикаторной діаграммѣ цилиндра высокаго давленія, какъ мы уже видѣли, отражается на расчетномъ среднемъ индикаторномъ давленіи чрезвычайно мало. Для цилиндра

низкаго давленія погрѣшность, происходящая отъ принятаго допущенія, также мала, въ чемъ насъ убѣждаетъ слѣдующій подсчетъ.

Если, простоты ради, допустить, что—для наименьшей принятой ступени отбора &10—наполненіе большого цилиндра идетъ по прямой enf\ вмѣсто изображенной кривой e"f\ то планиметрируя получаемъ: при соотвѣтственномъ опредѣленіи средняго индикаторнаго давленія погрѣшность выразится величиною равной 0,04 Atm. Въ дѣйствительности происшедшая ошибка значительно меньше, такъ какъ наполне-ніе большого цилиндра всегда идетъ по кривой*).

Итакъ, принявъ сдѣланныя допущенія, вернемся къ дальнѣйшему описанію построенія рабочаго процесса для разбираемаго случая отбора.

Чтобы опредѣлить соотвѣтственнный моментъ отсѣчки въ большомъ цилиндрѣ машины, необходимо найти точку fu пересѣченія гиперболы f'g" съ линіей наполненія e"f". Пересѣченіе это можетъ быть найдено графическимъ построеніемъ и провѣрено аналитически, какъ было указано во введеніи.

Пользуясь объемными діаграммами рабочихъ цилиндровъ машины, мы можемъ отнести кривую f'g" къ ходу поршня малаго цилиндра и совмѣстить ее съ индикаторной діаграммою этого послѣдняго (пунк' тирная кривая f gf), при чемъ начало координатъ преобразованной подобнымъ образомъ кривой перейдетъ въ точку 06; тогда для нахожденія координатъ точки f при всѣхъ случаяхъ отбора, мы получаемъ три совмѣстныхъ условія, характеризующихъ собою пересѣченіе трехъ гиперболъ въ одной точкѣ.

Условія эти, согласно сказанному во зведеніи, могутъ быть выражены слѣдующимъ образомъ;

а) пересѣченіе гиперболъ с,5 и даетъ для соотвѣтствующаго давленія рх выраженіе:

__ Ср бе а

b) гиперболы с7 и даютъ для опредѣленія рх значеніе:

Cq -4- с7

Рх~~ш ;

c) для гиперболъ Съ и с7 подобнымъ же образомъ получаемъ:

бГ) 67

O^Oq

*) Попытка автора вычертить совмѣстно соотвѣтственныя части обѣихъ индикаторныхъ діаграммъ для всвхъ случаевъ разбираемаго отбора въ полномъ согласіи съ полученными расчетомъ величинами при принятомъ масштабѣ 1 Atm.=150 mm. не увеличила точности полученныхъ результатовъ.

Этими тремя условіями и было произведено опредѣленіе момента отсѣчки цилиндра низкаго давленія для всѣхъ изслѣдованныхъ случаевъ отбора пара.

Послѣ момента отсѣчки большого цилиндра въ этомъ послѣднемъ идетъ самостоятельное расширеніе части пара, пришедшейся на его долю.

Линія же f(j' выпуска изъ малаго цилиндра должна изображать собою дожатіе пара, совершающееся въ цилиндрѣ высокаго давленія и ресиверѣ одновременно съ продолжающимся отборомъ.

Какъ мы уже знаемъ, началомъ координатъ для соотвѣтственной гиперболы будетъ служить точка 0-о—проекція на линію 0\0г точки С—пересѣченія объемныхъ прямыхъ (2—3) и ЬЛХ.

Точка g' характеризуетъ собою начало періода сжатія въ маломъ цилиндрѣ.

Составимъ для разобраннаго случая отбора паровой баллансъ на основаніи условій, выведенныхъ въ главѣ второй, и данныхъ, приведенныхъ въ табл. IV и VI (см. Приложенія).

Таблица данныхъ.

Точки I С о О Т В ѣ т с т венные.

діаграммы. 1 І объемъ. ! давленіе. постоянная гиперболы.

а 22,46 165,0 Сі 3705,90

0' 7,60 78,16 С2 594,02

Г 23,50 68,9 с3 J 619-1 о

г 8 20,63 С4 165,0

г/ 157,97 1 74,12 Со 11708,74

о' 129,08 1 78,16 Со 10088,89

Паллансъ:

10088,89 ' 1619,15

с6 с3 = 11708,04 с5 = 11708,74

_3705,90 __1619,15

594.02 165,00

С] — с2 = 3111,88 С;., — с4 = 1454,15

(сх-с2)—(с3~с4) 3111,88— 1454,15

3111,88

N

1

С\ — с%

Послѣднее выраженіе должно дать соотвѣтственную величину от бора въ процентахъ отъ всего количества поступающаго въ машину пара-Выполняя указанныя дѣйствія, находимъ:

(<?і — г2) — (с;і — Сі) С\ С*2

0,53,27.

Въ таблицѣ текста *), гдѣ указаны всѣ ступени отбора, противъ соотвѣтственной величины nki имѣемъ 53,24 °/0.

Баллансъ сходится. Слѣдовательно, построеніе индикаторныхъ діаграммъ было выполнено правильно.

Въ малый цилиндръ машины при разбираемыхъ условіяхъ отбора, какъ мы знаемъ, поступаетъ всегда одно и тоже количество пара, соотвѣтствующее максимальной нагрузкѣ машины, величина котораго была опредѣлена нами въ предыдущей главѣ равной 11445,20 Мд. за 1 часъ работы **). Мы знаемъ, что указанный часовой расходъ соотвѣтствуетъ развиваемой машиною мощности въ 1800,5 индикаторныхъ силъ.

Зная величину отбора для каждой ступени въ % отъ общаго (валового) количества пара, поступившаго въ цилиндръ высокаго давленія, мы легко можемъ вычислить прошедшее черезъ оба цилиндра машины количество пара, израсходованное исключительно на преодолѣніе полезныхъ сопротивленій, представляемыхъ машинами-орудіями даннаго производства.

Паръ, отбираемый отъ машины для различныхъ нагрѣвательныхъ приборовъ того же производства, расширяясь въ маломъ цилиндрѣ отъ давленія впуска (ре—11 Atm.) до давленія въ ресиверѣ (pr=5,2lAtm.)9 также совершаетъ въ машинѣ нѣкоторую опредѣленную работу.

Въ результатѣ—для каждой ступени отбора мы располагаемъ суммарной мощностью машины, соотвѣтствующей вполнѣ опредѣленному, прошедшему черезъ машину исключительно для доставленія полезной работы, количеству пара.

Силаниметрируемъ всѣ полученныя индикаторныя діаграммы и опредѣлимъ работу, доставляемую каждымъ изъ цилиндровъ въ отдѣльности и всею машиною въ совокупности.

Тогда мы получимъ возможность опредѣлить, сколько Мд. пара расходуется на единицу—доставляемой всей машиною—мощности, при различныхъ условіяхъ отбора.

*) См. стр. 57.

**) См. табл, на стр. 50.

Всѣ величины, полученныя при данныхъ опредѣленіяхъ, соберемъ въ одну таблицу, при чемъ, какъ и ранѣе, объемы выразимъ въ мт*).

Таблица величинъ, характеризующихъ различныя условія работы машины.

1 Ступени отбора въ «/о. і Объемы пара, поступившаго въ большой 1 цилиндръ, ! і Индикаторная мощность Часовой пара расходъ въ Iclff.

малаго | цилиндра. | большого цилиндра. всей машины. полный. ва однуие-дик. силу.

h 0 Чп 51,864 659,94 ] 140,60 1800,54 J 11446,20 6,36

о 7,45 qm 48 665,02 1093,64 1758,66 1 10692,50 6,02

15,16 а, 44 662,35 1032,74 1695,09 9709,80 5,73

*8 22,88 Os 40 657,40 971,83 1629,23 ; 8827,10 5,42

ІСі 30,59 ъ 36 649,79 910,93 1560,72 7944,40 5,09

*6 38,30 ч* 32 644,46 850,02 1494,48 7061,70 4,73

к 46,01 Чъ 28 642,18 756,38 1393,56 0178,90 4,42

ПІСі 53,24 Чл 24,25 j 63685 682,53 1319,38 5351,40 4,06

к 61,44 ч* 20 , 629,24 ! 586,22 1215,46 4413,50 3,63

h 69,15 42 16 1 621,29 476,97 1101,26 3530,80 3,21

h 76,67 4\ 12 614,00 342,60 956,60 2670,20 2,79

Разсматривая эту таблицу, мы можемъ отмѣтить нѣкоторыя особенности работы машины.

Въ то время какъ, съ увеличеніемъ количества отбираемаго отъ машины пара, общая мощность, доставляемая машиною, уменьшается, мощность малаго цилиндра измѣняется незначительно. При невысокихъ ступеняхъ отбора (/^0,Ад) мощность цилиндра высокаго давленія даже слегка превышаетъ собою предѣльную мощность того же цилиндра въ отсутствіе отбора. Въ противоположность этому мощность цилиндра низкаго давленія колеблется въ очень широкихъ предѣлахъ.

Наименьшая работа, могущая быть полученной отъ машины при наивысшей ступени отбора {1^—76,67%), равна 956,60 инд. силъ* т, е. всего на 4,34°/0 меньше нормальной мощности машины.

Въ главѣ четвертой, опираясь на планиметрированіе предѣльныхъ для каждаго цилиндра діаграммъ, мы опредѣлили предварительно мощность машины при максимальномъ отборѣ равной 812 индикаторныхъ силъ.

Подробное изученіе условій работы машины показываетъ намъ, что предварительный подсчетъ не смогъ дать полной картины происходящихъ явленій.

Разсматривая предѣльную2 діаграмму цилиндра низкаго давленія (табл. F), мы замѣчаемъ что площадь ея по сравненію съ изображенной на табл. IV значительно увеличилась.

Если мы произведемъ болѣе пс дробный подсчетъ измѣненія работы машины, то увидимъ, что при максимальномъ отборѣ, работа соотвѣтствующая предѣльной индикаторной діаграммѣ малаго цилиндра только немногимъ меньше (оо 7 %) работы того же цилиндра при отсутствіи отбора; работа же большого цилиндра, выражаемая предѣльной индикаторной діаграммой при отборѣ, на 141 °/0 больше таковой, соотвѣтствующей предѣльной [діаграммѣ того же цилиндра безъ отбора.

Для наглядности изобразимъ результаты изслѣдованія въ видѣ опредѣленныхъ кривыхъ.

Откладывая по оси абсписсъ ступени отбора въ % отъ всего количества поступившаго въ машину пара (см. фиг. 5) и на оси ординатъ соотвѣтственную мощность, мы получаемъ общую картину измѣненія условій работы въ видѣ трехъ кривыхъ.

Кривая I соотвѣтствуетъ работѣ, доставляемой малымъ цилиндромъ

Мы видимъ, что съ увеличеніемъ отбора она лишь незначительно приближается къ оси абсциссъ.

Кривая II представляетъ собою измѣненія мощности, доставляемой большимъ цилиндромъ.

Мы видимъ, что измѣненія отбора отражаются весьма сильно на величинахъ ординатъ этой кривой.

Кривая III представляетъ собою суммарную мощность обоихъ цилиндровъ и показываетъ намъ, что только при отборахъ выше 74 °/о мы не можемъ получить отъ машины полной ея нормальной мощности (1000 силъ).

На той же фиг. 5 по оси ординатъ отложенъ въ другомъ масштабѣ соотвѣтственный расходъ пара, приходящійся на одну индикаторную силу въ часъ при различныхъ ступеняхъ отбора.

Полученная кривая IV показываетъ, что измѣненіе расхода пара протекаетъ почти такъ же, какъ и измѣненіе общей мощности машины

J

I

-I

§

ь тк

1 Т*«'ДД 1 VI

ц J —X

ъ ' !

2 1 1 ] і г 1 1 1 і

4 Г 1 1 і

0 ЯЛхс ЛЛ/ѴѵСѴ Jr> ОП/АЫ осто Л4ЛѴИ <М/.

900

4100

1500 4500

Фиг. 6.

470О

4900«Л-

Дѣйствительно, нанося на оси абсциссъ (фиг. 6) мощность, разви-

ваемую машиною при различныхъ ступеняхъ отбора, а на оси ординатъ въ масштабѣ 1 Шд=1 тш. соотвѣтственные расходы пара, мы видимъ, что кривая 1 очень незначительно отклоняется отъ прямой линіи. Поэтому мы можемъ высказать положеніе: въ машинѣ съ отборомъ пара при постоянномъ давленіи расходъ пара приблизительно прямо пропорціоналенъ развиваемой мощности.

На той же фиг. 6 помѣщена для сравненія кривая II расхода пара машиною безъ отбора при той же, доставляемой индикаторной работѣ.

Мы разсмотрѣли случай отбора пара, какъ его называютъ, при постоянномъ давленіи. Въ дѣйствительности мы знаемъ, что это постоянство давленія сводится къ тому, что въ моментъ предваренія выпуска изъ малаго цилиндра въ ресиверъ—при всѣхъ ступеняхъ от-

бора—давленіе пара въ ресиверѣ должно быть одинаковымъ* Благода. ря наличію этого условія, въ моментъ сообщенія малаго цилиндра съ ресиверомъ въ этомъ послѣднемъ устанавливается для всѣхъ ступеней отбора одно и тоже давленіе, являющееся максимальнымъ ресивернымъ давленіемъ.

Что касается наименьшаго давленія пара, находящагося въ ресиверѣ и переходящаго въ трубопроводъ отбора, то, очевидно, это давленіе должно зависѣть отъ величины отбора.

Наименьшее давленіе пара въ ресиверѣ опредѣляется моментомъ отсѣчки въ цилиндрѣ низкаго давленія.

Соотвѣтственныя точки у насъ получены для всѣхъ ступеней отбора.

Нанося на оси абсциссъ фт. 7. отборъ въ °/0, на оси же ординатъ наименьшее ресиверное давленіе въ крупномъ масштабѣ (ось абсциссъ соотвѣтствуетъ давленію въ 4 Atm.), мы получаемъ кривую I, показывающую намъ, что съ увеличеніемъ отбора отклоненія давленія въ ресиверѣ отъ наибольшаго (параллельная оси абсциссъ линія II) уменьшаются.

Это странное, на первый взглядъ, положеніе вполнѣ подтверждается изученнымъ нами рабочимъ процессомъ машины при данныхъ условіяхъ отбора.

Обращаясь къ чертежу табл. V, мы видимъ, что съ увеличеніемъ отбора уменьшается степень наполненія цилиндра низкаго давленія и тѣмъ самымъ ранѣе прекращается вліяніе объема этого цилиндра на измѣненіе давленія пара, находящагося въ ресиверѣ; вліяніе же это,

какъ мы знаемъ изъ изученія рабочаго процесса машины Tandem обычнаго типа, сказывается именно уменьшеніемъ давленія пара.

Чѣмъ раньше наступитъ моментъ отсѣчки въ большомъ цилиндрѣ, тѣмъ дольше будетъ происходить процессъ дожатія пара передъ поршнемъ малаго цилиндра и въ ресиверѣ. Вотъ этотъ то процессъ дожатія пара и умѣряетъ собою вліяніе высокаго отбора на измѣненіе давленія пара, находящагося въ ресиверѣ.

Такимъ образомъ мы можемъ высказать положеніе: при большихъ 9 отборахъ колебанія давленія пара въ ресиверѣ не значите льны.

На фиг. 7 имѣется пунктирная —параллельная оси абсциссъ—линія 777, показывающая давленіе въ ресиверѣ, соотвѣтствующее моменту его сообщенія съ малымъ цилиндромъ.

Для каждой ступени отбора мы имѣемъ, что въ моментъ предваренія выпуска изъ малаго цилиндра въ ресиверѣ давленіе поднимается до линіи 77, затѣмъ постепенно понижается (по той же соотвѣтствующей отбору ординатѣ) до кривой 7, чтобы снова подняться до давленія, изображаемаго прямой 111.

На той же фиг. 7. изображена кривая IV, представляющая собою въ иномъ масштабѣ ординатъ законъ измѣненія степени наполненія большого цилиндра въ зависимости отъ наличнаго отбора. Мы видимъ, что степень наполненія измѣняется по прямой линіи, а потому, какъ результатъ произведеннаго изслѣдованія, является еще одно положеніе: степень наполненія большого цилиндра уменьшается съ увеличеніемъ отбора согласно закону пря м ой ли ні и, соединяющей соотвѣт ственныя точки нулевого и максимальнаго отборовъ.

ГЛАВА СЕДЬМАЯ.

Изслѣдованіе работы машины при отборѣ отъ нея различныхъ количествъ пара перемѣннаго давленія.

Во всякомъ производствѣ количество энергіи, необходимой для приведенія въ движеніе машинъ-орудій, колеблется въ зависимости отъ хода самого производства

Паровая машина-двигатель, приспособляясь къ измѣняющимся величинамъ полезныхъ сопротивленій, измѣняетъ свою мощность соотвѣтственнымъ измѣненіемъ степени наполненія цилиндра высокаго давленія.

Измѣненіе степени наполненія—при неизмѣняющихся (какъ это бываетъ обычно) остальныхъ моментахъ парораспредѣленія—влечетъ за собою измѣненіе ресивернаго давленія, понимая подъ этимъ послѣднимъ, какъ и ранѣе, давленіе въ моментъ сообщенія съ малымъ Цилиндромъ.

Въ результатѣ получается условіе работы машины, могущее быть формулированнымъ такъ: въ ресиверъ машины за каждый ходъ ея поршня поступаетъ при различныхъ наполненіяхъ различное количество пара различнаго давленія.

Отъ каждаго изъ этихъ количествъ—въ зависимости отъ требованій нагрѣвательныхъ приборовъ производства —отбирается та или иная часть пара; такимъ образомъ въ отличіе отъ условій предыдущей главы, въ цилиндръ низкаго давленія поступаетъ количество пара, зависящее какъ отъ величины отбора, такъ и отъ нагрузки машины.

Отъ каждаго, соотвѣтствующаго опредѣленной степени наполненія малаго цилиндра, количества пара при прохожденіи его черезъ ресиверъ могутъ быть отобраны разнообразныя количества, измѣняющіяся отъ нуля до нѣкотораго maximum'а, опредѣляемаго условіями работы машины.

Очевидное дѣло, maximum этотъ долженъ быть такого рода, чтобы машинѣ была обезпечена предѣльная индикаторная діаграмма цилиндра низкаго давленія.

Слѣдовательно, конструктивныя условія регулированія работы машины должны быть таковы: степень наполненія мал.чго цилиндра должна увеличиваться, какъ только при наличномъ отборѣ въ большомъ цилиндрѣ можетъ образоваться предѣльная діаграмма. і

Такимъ образомъ, наиболѣе важнымъ вопросомъ, при изслѣдованіи различныхъ условій работы машины съ отборомъ пара перемѣннаго ресивернаго давленія, является изученіе условій максимальнаго отбора для каждой ступени поступающаго въ цилиндръ высокаго давленія количества пара.

Ступени эти уже разобраны нами въ главѣ пятой, когда мы изучали работу машины въ отсутствіе отъ нея отбора. Задача, предстоящая намъ теперь, —найти условія работы машины при отборѣ, соотвѣтствующемъ разности между перемѣннымъ количествомъ пара, проходящимъ черезъ малый цилиндръ и постояннымъ количествомъ, поступающимъ въ большой цилиндръ.

Опираясь на различныя ступени количествъ чара, проходящихъ въ машину и разобранныхъ въ главѣ пятой*), мы можемъ составить таблицу изслѣдуемыхъ предѣльныхъ случаевъ отбора. При поступленіи въ цилиндръ низкаго давленія всегда одного и того же объема, выра~ жаемаго въ масштабѣ отрѣзкомъ 12,1 тт. (соотвѣтственно давленію въ 4 Atm.) возможные случаи отбора характеризуются слѣдующими величинами:

1 Объемъ пара, Возможный предѣльный отборъ.

проходящ. черезъ,! малый цилин іръ. // Отбираемый объемъ въ тт. Тоже въ % отъ объема ц. В. д. 1 Тоже въ 1 часъ Ыд.

тп4 і 12,1 о*ч 0 0 0

% 16 7сю і 3,9 24,38 860,64

4* 20 7,9 39,50 1743,35

п4 4 24,25 nh' 8 12,5 50,10 2681,23

4ь 28 *7 15,9 56,79 3508,77

<h 32 JbQ 19,9 62,19 4391,48

4і 36 Тьъ 23,9 66,39 5274,19

48 40 к 27,9 69,75 6156,90

49 44 *а 31,9 72,50 7039,61

4ю 48 *2 35,9 74,79 7922.32

4і\ j 51,864 maxk і 39,764 76,67 8775,00 1

Такъ какъ мы разбираемъ теперь случаи различнаго отбора, выраженныя въ % отъ различныхъ начальныхъ (прошедшихъ черезъ малый

цилиндръ) количествъ пара, то, для возможности сравненія результатовъ изслѣдованія, въ послѣднемъ столбцѣ таблицы приведено часовое количество Ыд. пара (приведеннаго какъ и всюду къ 4 Atm. давленія), соотвѣтствующее каждому отдѣльному случаю отбора.

Случай шахк\ (отборъ равенъ 76,67 %—возможный максимальный отборъ) разобранъ нами въ главѣ шестой.

Слѣдовательно, намъ надо изслѣдовать лишь девять остальныхъ случаевъ, являющихся, какъ уже было сказано, предѣльными для девяти различныхъ степеней наполненія малаго цилиндра.

Перейдемъ къ изложенію результатовъ изслѣдованія машины.

На чертежѣ табл. VI построены совмѣстно индикаторныя діаграммы обоихъ цилиндровъ для всѣхъ разбираемымъ случаевъ отбора.

Какъ и ранѣе, опишемъ лишь одинъ случай пк8, соотвѣтствующій нормальной степени наполненія цилиндра высокаго давленія.

Индикаторную діаграмму малаго цилиндра отъ момента начала сжатія (точка д) до момента предваренія выпуска (точка Ъ) строимъ обычнымъ путемъ. Обычнымъ же путемъ построимъ кривую сжатія пара, линію выпуска и линію расширенія пара въ цилиндрѣ низкаго давленія; послѣднюю линію строимъ исходя изъ точки эту же линію, трансформируя, переносимъ на соотвѣтственные хода малаго цилиндра, при чемъ начало координатъ перейдетъ въ точку Ое*

Ниже линіи 0102 выстраиваются обычныя объемныя діаграммы обоихъ цилиндровъ. Отмѣтимъ на нихъ точки, соотвѣтствующія уже извѣстнымъ моментамъ парораспредѣленія—главнымъ образомъ моментъ предваренія выпуска (точка Ъ) и начало сжатія g въ цилиндрѣ высокаго давленія.

Опредѣлимъ вь избранномъ масштабѣ объемъ, поступающаго за одинъ ходъ поршня въ малый цилиндръ, количества пара, соотвѣтственно конечному его давленію расширенія рг и возьмемъ часть этого объема, равную имѣющемуся для разбираемаго случая процентному отбору. Тогда, нанося на вертикали 02 точки Ъ2 и Ьх и на горизонтали черезъ эту послѣднюю точку отрѣзокъ 131о1, изображающій собою наличный отборъ, мы получаемъ возможность нанести на чертежѣ прямую линію &2^і объемнаго вліянія отбора, опираясь на которую, легко находимъ графически и провѣряемъ аналитически положенія точекъ 03, 04 и 05, соотвѣтствующихъ данному отбору.

Все дальнѣйшее построеніе рабочаго процесса поведемъ также графо-аналитическимъ путемъ.

Вернемся къ цилиндру высокаго давленія и изложимъ въ немно-гихъ словахъ все происходящее въ машинѣ.

Въ моментъ предваренія выпуска, при сообщеніи съ ресиверомъ и фиктивнымъ цилиндромъ отбора, произойдетъ на индикаторной діаграммѣ малаго цилиндра паденіе давленія Ъс\ затѣмъ до лѣваго мертваго положенія поршня будетъ идти расширеніе пара по гиперболѣ изъ центра 03, опредѣляемаго точкою А пересѣченія прямыхъ (1—2) и Ъ2ЪХ.

Въ мертвомъ положеніи произойдетъ паденіе давленія пара сіе, вызванное привключеніемъ большого цилиндра къ прежнимъ объемамъ. Затѣмъ будетъ совершаться общее расширеніе пара во всѣхъ сообщенныхъ между собою полостяхъ машины, какъ рабочихъ, такъ и отбора. Соотвѣтственная гипербола расширенія e'f' должна быть построена изъ центра 04, обусловленнаго точкой В пересѣченія линій (2—3) и линіей суммарныхъ объемовъ §2 А- Точка f пересѣченія этой гиперболы съ трансформированной гиперболой расширенія пара въ большомъ цилиндрѣ опредѣляетъ собою моментъ отсѣчки f' въ этомъ послѣднемъ. Гипербола e"f" расширенія въ періодъ наполненія (изъ центра 04) заканчиваетъ собою индикаторную діаграмму цилиндра низкаго давленія.

Въ цилиндрѣ высокаго давленія отъ точки f и до точки д идетъ извѣстное намъ дожатіе пара передъ поршнемъ малаго цилиндра, въ ресиверѣ и въ цилиндрѣ отбора. Соотвѣтственная гипербола строится изъ центра 05, опредѣляемаго точкою С пересѣченія объемныхъ линій (2—3) и &2^і* Такимъ образомъ замыкается и индикаторная діаграмма цилиндра высокаго давленія. На чертежѣ табл. VI различнаго рода штриховкой отмѣчены объемы, послѣдовательно занимаемые паромъ въ различныхъ полостяхъ машины для разобраннаго случая отбора.

Точки f'(f") для в^ѣхъ случаевъ отбора опредѣлялись аналитически изъ условій пересѣченія въ одной точкѣ трехъ соотвѣтственныхъ гиперболъ.

Составимъ, какъ дѣлали и раньше, паровой баллансъ для описаннаго случая отбора.

Таблица данныхъ для балланса*).

Точки діаграммы. С о і О Т В Ѣ Т С 1 : в е н н ы е

объемъ. дазлеаіе. постоянная гиперболы.

а 10,60 165,00 с 1749,0

9' 7,60 38,70 с1 294,12

9" 108,0 8,25 О с 891,0

г 8 20,62 с3 165

с 157,84 36,93 с4 5830 03

9' 127,60 38,70 с5 6 4938,12

Баллансъ.

,4938,12 + 891,00

с ,5 + о3 = 5829,12 с5 = 5822,72

1749,0

294,12

Сі — с2 = 1454,88

891.0

165.0

с, — с* = 726,0

__1454,88

____________________726,00

(cj — с>) — (с3 — Сі) — 728,88

1 = 728,88 =

сх — с2 1454,88 ;

откуда мы видимъ, что отборъ въ % долженъ быть равнымъ

7; = 50,J°/o,

что вполнѣ соотвѣтствуетъ величинѣ , приведенной въ таблицѣ для разбираемаго случая.

Слѣдовательно, индикаторныя діаграммы вычерчены правильно.

Обратимся теперь ко всѣмъ индикаторнымъ діаграммамъ разбираемыхъ случаевъ отбора. Спланиметрируемъ ихъ, опредѣлимъ мощность, доставляемую каждымъ изъ цилиндровъ машины и всей машиною въ совокупности, Такъ какъ черезъ цилиндръ низкаго давленія проходитъ для всѣхъ случаевъ отбора постоянное часовое количество пара, соотвѣтствующее предѣльной индикаторной діаграммѣ этого цилиндра, опредѣленное уже нами въ главѣ пятой какъ 2670,20 Ыд., то намъ нетрудно будетъ вычислить и расходъ пара въ Ыд. на одну индикаторную силу въ часъ. Сдѣлавъ всѣ нужные подсчеты, мы соберемъ найденныя величины въ таблицу, характеризующую работу машины при изслѣдованныхъ условіяхъ отбора*).

Часовой ©тборъ пара въ Шдп Индик а горная м О Щ Н О с т ь Расходъ пара въ Шд. на одинъ силочасъ.

малаго цилиндра. большого цилиндра. всей машины.

0?Ju 0 340,15 142,12 82.27 5,54

0 860,64 408,45 193,00 601,45 4,44

Jc$ 1743,35 476,97 220,78 697,75 3,83

И&8 2681,23 530,26 248,57 778,83 8,43

3508,77 573,66 276,74 850,40 3,14

/'о 4391,48 604,11 291,97 896,08 2,98

*. 5274,19 621,62 304,53 926,15 2,88

/'4 6156,90 624,29 314,81 939,10 2,84

h . 7039,61 634,56 327,37 961,93 2,78

7922,32 626,95 334,98 961,93 | 2,78

h 8775,00 614,00 342,60 956,6 0 2,79 і

Первая и послѣдняя строки таблицы полноты ради взяты изъ предшествующихъ главъ.

Для полученія общей картины измѣненій условій работы изобразимъ графически приведенныя въ таблицѣ данныя.

^ОООсЛг

Откладывая на оси абсциссъ фт. 8 отбираемое часовое количество пара въ Ыд., на оси же ординатъ соотвѣтствующую мощность машины, мы получаемъ три кривыя.

Кривая I соотвѣтствуетъ мощности, доставляемой цилиндромъ высокаго давленія. Мы видимъ, что увеличеніе отбора возможно лишь при увеличеніи наполненія въ маломъ цилиндрѣ, влекущемъ за собою

до нѣкотораго предѣла увеличеніе мощности; изъ таблицы мы усматриваемъ, что послѣ отбора \ работа, доставляемая цилидромъ высокаго давленія, начинаетъ уменьшаться.

Кривая II показываетъ намъ, что мощность, доставляемая цилиндромъ низкаго давленія, сначала возрастаетъ вмѣстѣ съ мощностью малаго цилиндра, затѣмъ это возрастаніе становится менѣе значительнымъ и кривая почти переходитъ въ прямую линію, параллельную оси абсциссъ.

Кривая Ш показываетъ, что увеличеніе отбора при перемѣнномъ ресиверномъ давленіи возможно лишь при возрастаніи общей, доста* вляемой машиною, мощности—опять таки до нѣкотораго предѣла; при самыхъ высокихъ ступеняхъ отбора мощность машины начинаетъ, хотя

Цоо 5оо воо joo воо 9ос іоооЛі

Фи г. 9.

На фт. 9 кривая 1 изображаетъ собою расходъ пара въ Шд. на одну индикаторную силу въ часъ. Мы видимъ, что съ увеличеніемъ мощности машины, сопровождаемымъ увеличеніемъ отбора, расходъ пара значительно понижается. Кривая II на той же фт. 9 показываетъ расходъ пара на одну индик. силу при соотвѣтственной мощности той же машины, но въ отсутствіе отбора.

Колебанія давленія въ ресиверѣ изображены на фт. 10, гдѣ линія 1 ^отвѣтствуетъ давленіямъ въ моментъ отсѣчки большого цилиндра; линія II—давленіямъ, устанавливающимся въ ресиверѣ послѣ сообщенія съ малымъ цилиндромъ и линія Ш— давленіямъ въ ресиверѣ въ моментъ начала сжатія въ маломъ цилиндрѣ. Характеръ этихъ трехъ линій указываетъ на увеличеніе соотвѣтственныхъ давленій вмѣстѣ съ увеличеніемъ отбора.

Кромѣ того мы видимъ, что давленія въ ресиверѣ для каждаго даннаго отбора въ общемъ мѣняются незначительно (масштабъ давленій

1 Atm. = 15 тт.).

6CLW.

Кривая IV фиг. 10 показываетъ измѣненіе степени наполненія цилиндра низкаго давленія въ зависимости отъ измѣненія отбираемаго часового количества пара.

Мы видимъ, что при малыхъ отборахъ степень наполненія мѣняется значительно больше, чѣмъ при отборахъ высокихъ.

ГЛАВА ВОСЬМАЯ.

Сопоставленіе полученныхъ результатовъ изслѣдованія.

Чтобы получить возможность сравнивать между собою различные случаи измѣненія условій работы машины, необходимо собрать вмѣстѣ всѣ величины, характеризующія количества пара—какъ поступающаго въ цилиндръ высокаго давленія, такъ и проходящаго черезъ цилиндръ низкаго давленія.

Для работы машины безъ отбора пара'и съ отборомъ при постоянномъ ресиверномъ давленіи мы получимъ таблицу, показывающую при одинаковыхъ часовыхъ количествахъ пара бг, поступающаго въ ма» лый цилиндръ, соотвѣтственный расходъ пара Q въ Мд., приходящійся въ часъ на одну индикаторную силу, развиваемую машиной.*)

а Везъ о т б о р а.: С ъ отборомъ.

Шд. т я Ni I я

2670,20 482,3 1 о 54 956,60 2,79

3530,80 667,3 5,29 1101,26 3,21

4413,50 840Д 5,25 1215,46 3,63

5351,40 V 00,0 5,35 * 1319,38 ; 4,06 і

6178,95 1137,0 5,43 1398,56 1 ! 4,42

7061,70 1248,5 5,66 1494,48 4,73

7944,40 1398,0 5,68 1560,72 5,09

8827,10 1497,3 5,90 1629,23 5,42

9709,80 1596,0 6,08 1695,09 5,73

10592,50 1736,0 6,10 1758,66 6,02

11445,20 1800,5 6,36 1800,5 6,36

Таблица для сравненія условій работы машины при отборѣ пара, базируясь на количествѣ Q—прошедшаго черезъ большой цилиндръ пара—должна характеризовать работу машины при различныхъ отбираемыхъ въ часъ количествахъ Р Шд.

*) См. Приложеніе.—Табл. I.

Машина работаетъ съ отборомъ пара

постояннаго давленія. перемѣннаго давленія.

Р А г я 1 Р т ! Q

0 1800,5 6,36 0 482,27 5,54

852,69 1758,66 6,02 і 860,64 ; 601,45 4,44

1735,40 1695,09 5,73 1743,35 697,75 3,83

2618,11 1629,23 5,42 2681,23 778,83 3,43

3500,82 1560,72 5,09 3508,77 850,40 3,14

4383,53 1494,48 4,73 4391,48 896,08 2,98

5266,24 1398,56 4,42 5274,19 926,15 2,83

6093,78 1319,38 4,06 6156,90 939,10 2,84

7031,66 1215,46 3,63 7039,61 961,93 2,78

7914,37 1101,26 3,21 7922,32 961,93 2,78

8775,01 956,60 2,79 8775,01 956,60 2,79

Разсматривая эту таблицу, мы видимъ, что количества отбираемаго пара при различныхъ ступеняхъ отбора для того и другого случая мало отличаются другъ отъ друга. Это и понятно, т. к. ступени отбора взяты почти одинаковыми; ступени эти у насъ выбраны сообразно со ступенями количествъ пара, приходящихъ въ машину безъ отбора при ея различныхъ нагрузкахъ.-

Изобразимъ графически зависимость между расходомъ пара и нагрузкой машины при различныхъ условіяхъ ея работы.

Отложимъ (фиг. 11) на оси абсциссъ, считая начало координатъ соотвѣтствующимъ 400 индикаторнымъ силамъ, въ опредѣленномъ масштабѣ всѣ полученныя при изслѣдованіи различныя нагрузки машины; на соотвѣтствующихъ ординатахъ отложимъ величины пропорціональныя расходу пара на одну силу въ часъ.

Кривая АВ—будетъ изображать собою расходъ пара машиною при работѣ безъ отбора, какъ это было показано на (фиг. 4.

Кривая АС—такъ же, какъ на фиг. 9, показываетъ уменьшеніе расхода пара съ увеличеніемъ мощности машины при отборѣ пара перемѣннаго давленія.

Кривая ВС—повторяя собою кривую фиг. 6— изображаетъ собою уменьшеніе расхода пара, появляющееся при отборѣ пара постояннаго давленія вмѣстѣ съ уменьшеніемъ мощности машины.

Такимъ образомъ, замкнутая кривая АВС показываетъ слѣдующее качество спроектированной машины: при наибольшемъ часовомъ отбо* рѣ, выражаемомъ 8775 Ыд. пара, машина можетъ развивать 956,60 индикаторныхъ силъ, затрачивая на одну силу въ часъ наименьшее количество пара, равное 2,79 Ыд. (точка С).

Для каждой развиваемой машиною мощности отрѣзокъ ординаты, заключенный между отдѣльными вѣтвями кривой, показываетъ экономію въ расходѣ пара, могущую быть полученной съ примѣненіемъ соотвѣтствующаго данной нагрузкѣ максимальнаго отбора.

Для того, чтобы получить представленіе о величинѣ возможнаго отбора, при пользованіи кривой АВС необходимо вычислить—соотвѣтственно взятой ординатѣ—наименьшій необходимый полный часовой расходъ пара; затѣмъ наибольшее возможное количество пара, могущее поступить въ цилиндръ высокаго давленія; разность между этими двумя величинами и будетъ соотвѣтствовать отбору.

Такимъ образомъ мы видимъ, чтq кривая АВС, характеризуя въ общемъ пользу отбора въ смыслѣ уменьшенія расхода пара, приходящагося на силу въ часъ, не даетъ наглядной картины, обрисовывающей совокупность условій отбора и общей, доставляемой машиною, мощности. Поэтому мы построимъ, опираясь на прежнія же данныя, новую кривую.

Будемъ откладывать (фиг. 12) по оси абсциссъ величины отбора, начиная отъ нулевого и кончая наибольшимъ возможнымъ; на ординатахъ будемъ откладывать соотвѣтственную, развиваемую машиною мощность.

2ооо с/Уі.

Откладывая величины, характеризующія собою отборъ при постоянномъ давленіи, мы получаемъ нисходящую кривую KL, показывающую уменьшеніе мощности машины, вызываемое увеличеніемъ отбора.

Нанося затѣмъ въ послѣдовательномъ порядкѣ величины, характеризующія собою возможный —при ^каждой данной нагрузкѣ—наибольшій отборъ при перемѣнномъ давленіи, мы получимъ восходящую кривую ML, показывающую возможность увеличенія отбора, обусловленную увеличеніемъ мощности, доставляемой машиною.

Ясное дѣло, что обѣ эти кривыя должны сойтись въ одной общей точкѣ, характеризующей собою предѣльную величину возможнаго отбора; для изслѣдованной машины мы получили эту величину равной 8775 ldg. пара въ часъ.

Замкнутая фигура KLM даетъ намъ подробную картину тѣхъ разнообразныхъ условій, въ которыя можетъ быть поставлена машина* соотвѣтственно измѣняющимся требованіямъ нагрузки и отбора.

Дѣйствительно—отрѣзокъ любой ординаты между вѣтвями кривой показываетъ намъ, въ какихъ предѣлахъ можетъ измѣняться мощность машины, сообразно съ имѣющимся отборомъ, выражаемымъ со-отвѣтственной абсциссою; часть же кривой фигуры KLM расположенная между любыми двумя ординатами, показываетъ, въ какихъ предѣлахъ будетъ измѣняться мощность машины—сообразно съ измѣненіями отбора.

На фт. 12 для полноты картины нанесена горизонтальная линія,, соотвѣтствующая нормальной работѣ машины.

Разсматривая кривую KLM, мы видимъ, что машина въ отсутствіе отбора можетъ развить свою максимальную мощность (1800 инд. силъ); постепенно съ увеличеніемъ количества пара, отбираемаго при постоянномъ давленіи, мощность машины падаетъ и при отборѣ равномъ оо 8475 Мд. пара въ часъ (точка N) машина доставляетъ нормальное количество работы (1000 инд. силъ); при дальнѣйшемъ увеличеніи отбора общая мощность машины падаетъ ниже нормальной и наконецъ наступаетъ предѣльный максимальный отборъ, при соотвѣтствующей мощности равной 956,6 инд. силъ. Мь достигли наибольшей мощности при наибольшемъ отборѣ.

Съ другой стороны, при отсутствіи отбора, какъ показываетъ намъ та же кривая RLM, машина можетъ работать съ минимальной нагрузкой равной 482,3 индикаторныхъ силъ.

Для того, чтобы—безъ вреда для парораспредѣлительныхъ органовъ цилиндра низкаго давленія—имѣть возможность отбирать отъ машины паръ, необходимо увеличивать нагрузку машины. Тогда при соотвѣтственномъ измѣненіи степени наполненія малаго цилиндра измѣняется, какъ мы знаемъ, и ресиверное давленіе.

При дальнѣйшемъ увеличеніи отбора пара перемѣннаго давленія мощность машины должна соотвѣтственно повышаться и при отборѣ около 7000 Мд. пара вь часъ мощность машины достигаетъ своего maximum а (962 индик. силы); затѣмъ мощность падаетъ, достигая въ точкѣ L опять таки наибольшей возможной (956,6 силъ) при наибольшемъ возможномъ отборѣ (8775 Ыд.).

Такимъ’ образомъ мы видимъ, что кривая KLM охватываетъ со-

/

бою всѣ разнообразныя, возможныя при правильной работѣ обоихъ цилиндровъ, условія эксплоатаціи машины; характеризуетъ собою весь допустимый режимъ машины, а потому и можетъ быть названа кривою режима работы машины при различныхъ условіяхъ отбора пара или, короче, кривою режима.

Точка L—характеризующая собою предѣльныя, не могущія быть измѣненными, совмѣстныя величины мощности и отбора, должна быть названа предѣльной точкой кривой режима

Произведеніе величинъ, опредѣляющихъ собою координаты точки L, очевидно представляетъ собою нѣкоторое характерное число.

Резюмируя все изслѣдованное, мы можемъ вывести слѣдующее заключеніе: кривая режима машины позволяетъ установимъ, въ зависимости отъ требованій производства, расписаніе работы машины, руководствуясь которымъ можно поставить машину въ полное соотвѣтствіе съ условіями, предъявляемыми къ ней въ каждой фазѣ производства.

Если требованіе на отбираемый паръ превыситъ возможную при данной нагрузкѣ величину—очевидно, необходимо добавить въ трубопроводъ отбора черезъ дроссельный клапанъ парь непосредственно отъ котла.

Кривыя измѣненія степени наполненія большого цилиндра и кривыя, показывающія колебанія ресивернаго давленія (см. фиг. 7 и 10), даютъ руководящія указанія при проектированіи парораспредѣлительныхъ органовъ цилиндра низкаго давленія и регулятора, завѣдующаго измѣненіемъ впуска пара въ этотъ послѣдній цилиндръ. Практика показала, что измѣненіе давленія въ ресиверѣ, сообразно съ измѣняющимися требованіями отбора, является наиболѣе удобопримѣнимой силой для воздѣйствія на регуляторъ цилиндра низкаго давленія машинъ съ отборомъ пара.

Обзоръ выполненнаго изслѣдованія.

Какъ результатъ нашего изслѣдованія опредѣленной машины съ «отборомъ пара, мы получили кривую режима машины.

Повторимъ въ немногихъ словахъ описаніе пути, по которому мы достигли этой кривой.

Опираясь на избранное отношеніе объемовъ цилиндровъ, на вредныя ихъ пространства, на объемъ ресивера и на давленія пара при впускѣ и выпускѣ его изъ машины, мы строили рядъ индикаторныхъ діаграммъ для различньнгь количествъ пара, поступающаго въ малый цилиндръ машины и отбираемыхъ изъ ресивера.

Сообразно размѣрамъ машины, опредѣленнымъ по индикаторнымъ діаграммамъ для нормальной ея работы, мы вычислили мощность, доставляемую машиною въ каждомъ отдѣльномъ случаѣ отбора.

Индикаторная діаграмма нормальной работы машины строилась нами при нѣсколько произвольно выбранномъ конечномъ давленіи расширенія въ большомъ цилиндрѣ; точно также при опредѣленіи размѣровъ машины, въ общемъ довольно произвольно, выбрана средняя скорость поршня Ст.

Для выбора послѣдней величины, какъ извѣстно, существуетъ рядъ эмпирическихъ формулъ, дающихъ не вполнѣ согласные результаты.

Посмотримъ, нельзя ли—при проектированіи машины съ отборомъ пара—избѣгнуть этой произвольности и тѣмъ самымъ поставить опредѣленныя рамки условіямъ, могущимъ быть предъявленными къ машинѣ.

Опираясь на приведенныя выше данныя, мы можемъ—не опредѣляя размѣровъ магиины—построить по методу Schroter'a. индикаторныя діаграммы наибольшей и наименьшей мощности, доставляемой машиною въ отсутствіе отбора.

Какъ мы видѣли въ главѣ третьей, разность въ количествахъ расходуемаго—соотвѣтственно указаннымъ двумъ предѣльнымъ условіямъ работы машины—пара опредѣляетъ собою возможный наибольшій отборъ.

Количества пара, какъ было указано своевременно, выражаются на индикаторныхъ діаграммахъ, соотвѣтственно каждому давленію, отрѣзками горизонталей между гиперболами расширенія и сжатія.

Построивъ для каждаго изъ цилиндровъ машины его предѣльную индикаторную діаграмму, мы можемъ, опять таки не опредѣляя размѣровъ машины, получить въ % относительную величину наибольшаго отбора.

Разбивъ этотъ относительный отборъ на рядъ интерваловъ, мы можемъ, опираясь на методъ учета объемнаго вліянія отбора, построить соотвѣтственныя индикаторныя діаграммы.

Планиметрируя всѣ эти діаграммы, мы получимъ расчетныя среднія индикаторныя давленія, опредѣляющія собою мощность машины, когда извѣстны ея размѣры, и пропорціональныя этой мощности при неизвѣстныхъ размѣрахъ.

Относя процентную величину каждой ступени отбора къ единицѣ объема описаннаго поршнемъ цилиндра низкаго давленія машины, мы безъ опредѣленія размѣровъ этого послѣдняго, получаемъ рядъ величинъ, пропорціональныхъ возможному—при каждой ступени нагрузки— отбору пара.

Короче говоря, не зная размѣровъ машины—вѣрнѣе—зная ея относительные размѣры, мы получаемъ возможность построить кривую режима проектируемой машины, со всѣми ее сопровождающими кривыми, полученными нами при произведенномъ изслѣдованіи.

Во всѣхъ этихъ кривыхъ намъ будетъ извѣстенъ лишь масштабъ давленій; масштабъ же объемовъ остается произвольно взятымъ— неопредѣленнымъ.

Допустимъ, что все, сказанное нами только что, мы продѣлали при проектированіи заданной намъ машины.

Тогда индикаторныя діаграммы, построенныя для нормальной работы машины, будутъ представлять собою одну изъ промежуточныхъ. изслѣдованныхъ ступеней отбора.

Подобно предыдущему мы вычерчиваемъ (фт. 13) кривую режима машины, нанося на оси абсциссъ относительныя величиы отбора пара при перемѣнномъ и постоянномъ давленіи, а на оси ординатъ—величины, пропорціональныя среднему индикаторному давленію, отнесенныя, какъ обычно, къ единицѣ площади поршня.

Кривая режима KLM будетъ имѣть предѣльную точку L, характеризующую собою мощность машины при наибольшемъ отборѣ, соотвѣтствующемъ полному напряженному ходу производства.

Предположимъ, что изученіе требованій даннаго производства (таковое должно всегда предшествовать опредѣленію условій работы машины) выяснило, что при наибольшемъ отборѣ—соотвѣтствующемъ 12000 Мд. пара въ часъ, для приведенія въ движеніе—необходимыхъ

Фиг. 13.

для производства—машинъ-орудій, требуется индикаторная мощность, равная 1300 силъ, въ то время, какъ нормальная мощность машины при всѣхъ прежнихъ данныхъ должна равняться 1000 силъ.

Мы видимъ изъ сказаннаго, что требованія производства опредѣляютъ намъ координаты предѣльной точки L кривой режима.

Если извѣстны истинныя величины координатъ—извѣстенъ масштабъ абсциссъ кривой режима, опредѣляющій собою объемы, описываемые поршнемъ.

Опредѣлимъ главные размѣры машины и величину доставляемой ею максимальной и минимальной мощности.

Расчетное среднее индикаторное давленіе, соотвѣтствующее предѣльной точкѣ, опредѣляется непосредственнымъ планиметрированіемъ индикаторныхъ діаграммъ—въ данномъ случаѣ оно равно 2,153 Мд*).

Высчитаемъ объемъ пара—соотвѣтствующій данному часовому отбору при опредѣленномъ давленіи (какъ и вездѣ у насъ —примемъ 4 Atm.)•

*) См. Приложеніе— Табл. X.

Находимъ по таблицамъ для сухого насыщеннаго пара вѣсъ 1 mtrs=-2,147 Мд. Тогда часовой объемъ отобраннаго пара будетъ равенъ 5589,1942 m*rz.

Если полезная площадь поршня большого цилиндра равна О ст\ при ходѣ поршня S mtr., то объемъ Q въ mtr.z, описанный поршнемъ за одинъ ходъ, выразится такъ:

0. 8 4 ~ 10000 '

Такъ какъ средняя скорость поршня

_S. п

Ст — 3 0 ’

то мы можемъ преобразовать формулу индикаторной работы машины

О. р%. Ст

Ni =

придавъ ей видъ:

или:

Ni

N,:

75

pi. п. 8. О 75. 30.10000’

pi. п. Q " 75. 30

Подставляя данныя намъ значенія N% - 1300, п — 120 и величину

рі — 2,153 , мы получаемъ полезный объемъ цилиндра низкаго давленія

Q = 0,9700 mtrs.

Съ другой стороны мы знаемъ часовой объемъ отбираемаго пара, откуда можемъ простымъ подсчетомъ опредѣлить объемъ пара, отби-аемый за нѣкоторую часть одного хода поршня большого цилиндра. Называя этотъ объемъ буквою q, мы получаемъ:

а =

5589,1942 2. 120. 60

= 0,3881 mtrz.

Мы имѣли ранѣе (см. Приложеніе—табл. V), что по отношенію къ ходу поршня большого цилиндра, принятому въ діаграммѣ Schroter'а равнымъ 100 тт., наибольшій возможный отборъ при давленіи 4 Atm. выражается при принятомъ масштабѣ объемовъ отрѣзкомъ въ 39,764 тт., или, по отношенію къ объему цилиндра низкаго давленія»

q = 0,39764.Q.

Такимъ образомъ, изъ условій отбора пара мы получаемъ равенство:

0,39764.Q = 0,3881 mfr*3.,

откуда

Q = 0,9761 mtr*.

Сравнивая два найденныхъ значенія полезнаго объема большого цилиндра, мы видимъ, что онѣ отличаются весьма мало другъ отъ друга. Дѣйствительно:

0,9761

0,9700

1,0063.

Послѣдняя величина намъ показываетъ, что, при выбранномъ соотношеніи объемовъ цилиндровъ, ресивера и вредныхъ пространствъ, требуемому максимальному отбору должна соотвѣтствовать мрщность машины въ 1308,2 индикат. силъ, что является почти точнымъ выполненіемъ заданія.

Въ случаѣ полученія значительной разницы въ опредѣленіяхъ объема большого цилиндра, приходится признать эти условія несовмѣстимыми съ принятыми относительными объемами рабочихъ полостей машины и, измѣнивъ эти соотношенія, построить индикаторныя діаграммы, дающія для предѣльнаго отбора необходимое среднее индикаторное давленіе. Имѣя индикаторныя діаграммы для предѣльнаго отбора, легко построить соотвѣтственныя діаграммы наименьшей и наибольшей мощности и по нимъ установить весь режимъ машины.

Вернемся, однако, къ проектируемой нами машинѣ.

Для полученія главныхъ размѣровъ машины—при данномъ объемѣ большого цилиндра—необходимо задаться средней скоростью поршня Cm.

Этой величиною мы зададимся, исходя изъ соображенія, чтобы при наименьшей работѣ малаго цилиндра сотвѣтственно уменынившееся-же давленіе конца сжатія рв было достаточно для устраненія вреднаго вліянія инерціонныхъ силъ, вызывающихъ стукъ въ зазорахъ сочлененій машины.

По индикаторной діаграммѣ наименьшей работы малаго цилиндра (черт. табл. IV) находимъ движущее рабочее давленіе (разность давленій по обѣ стороны поршня) въ мертвомъ положеніи равнымъ 1,634 Шд.

Инерціонное давленіе въ мертвомъ положеніи поршня имѣетъ наибольшее значеніе, выражаемое такъ:

_ G ѵ* . х .

Pb~-Q~ ■ В (1+1*),

гдѣ

G

О

— вѣса движущихся возвратно частей машины, отнесенные къ

единицѣ площади поршня; д — ускореніе силы тяжести;

р. = V') ~ отношеніе радіуса кривошипа В къ длинѣ шатуна;

__ 2кВп

ѵ — ---средняя окружная скорость пальца кривошипа.

G

Примемъ по Padumepy q = 0,3 Шд., что является значительнымъ

вѣсомъ; примемъ далѣе, что движущее рабочее давленіе малаго цилиндра равно соотвѣтствующему инерціонному давленію (какъ запасъ у насъ остается еще движущее рабочее давленіе большого цилиндра). Выразимъ инерціонное давленіе черезъ радіусъ кривошипа:

* _ & 4~2п2В О

1Ѣ ' О. д ‘ 3600 ' 5 '

Примемъ въ виду незначительной разницы величинъ:

тт2 = д,

тогда, подставляя числовыя значенія, имѣемъ:

Откуда:

1,634

0,3. 4. 14400. В. 6 3600 3

В = 0,284 mtr.,

ходъ поршня: средняя скорость:

S = 2В ~ 0.568 mtr.,

Cm

S. п

30

= 2,272 mtr

Имѣя ходъ поршня, по вычисленному ранѣе объему большого цилиндра, нетрудно опредѣлить и полезную площадь поршня О.

О mtr2 = = 1,71848.

0,568

Площадь поршня получилась, по сравненію съ ранѣе вычисленной для той же машины, нѣсколько крупной, благодаря тому, что средняя скорость, вмѣсто прежней величины 3,1 mtr,, взята уменьшенной до 2,272 mtr.

Опредѣливъ главные размѣры машины, мы можемъ, опираясь на кривую режима, вычислить обѣ предѣльныя нагрузки машины, при работѣ ея безъ отбора пара.

Выполняя сказанное, получаемъ для наименьшей мощности машины величину 659,53 индикаторныхъ силъ; наибольшая же допустимая нагрузка принимаетъ значеніе 2461,9 индик. силъ, т. е. при отсутствіи отбора машина можетъ допустить перегрузку почти на 150°/о.

Работа машины съ такой перегрузкой является черезмѣрной и, конечно, мало выгодной съ точки зрѣнія расхода пара. Конструктору же машины, во всякомъ случаѣ, необходимо знать верхній возможный предѣлъ нагрузки, дабы сообразовать съ нимъ опредѣленіе прочныхъ размѣровъ частей машины.

Проведемъ на фиг. 13 горизонтальную линію NP, соотвѣтствующую въ—уже извѣстномъ намъ—масштабѣ, нормальной работѣ машины въ 1000 инд. силъ. Черезъ точку .4 —пересѣченія этой прямой съ нисходящей вѣтвью кривой режима KLM проведемъ ординату. Такъ какъ даннымъ предѣльнымъ отборомъ опредѣляется масштабъ абсциссъ, то мы видимъ, что при нормальной работѣ машины, отъ нея можетъ быть отобрано въ часъ 2820,4 Ыд. пара, при чемъ, не уменьшая этого отбора, мы можемъ дать машинѣ нагрузку въ 2289,2 инд. силъ.

Режимъ спроектированной машины въ своихъ главныхъ чертахъ выясненъ.

Если бы мы задались условіемъ, что при максимальномъ отборѣ, равномъ 12000 Ыд. въ часъ, достаточно нормальной мощности машины, то линія NP перемѣстилась бы на кривой режима въ положеніе LS. Ясное дѣло,—какъ размѣры машины, такъ и ея общій режимъ получились бы соотвѣтственно иными.

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ.

Дополненіе. Заключеніе. Общіе выводы.

Дополненіе къ главамъ первой и второй. Если желательно получить графическое изображеніе рабочаго процесса машины, обслуживаемой перегрѣтымъ паромъ, необходимо строить кривыя измѣненія состоянія пара, опираясь на соотвѣтственные показатели политропъ, при чемъ начала координатъ для построенія этихъ послѣднихъ кривыхъ будутъ тѣже, что и для равностороннихъ гиперболъ, представляющихъ собою кривыя расширенія и сжатія рабочаго процесса машинъ при сухомъ насыщенномъ парѣ.

Дополненіе къ главѣ второй. Паръ, работающій въ различныхъ полостяхъ машины не можетъ быть признанъ сухимъ насыщеннымъ, съ паросодержаніемъ х = 1, хотя бы онъ и вступалъ перегрѣтымъ въ цилиндръ высокаго давленія. Въ особенности это явленіе отмѣчено для цилиндра низкаго давленія машинъ съ отборомъ пара изъ ресивера.

Чтобы учесть уменьшенное паросодержаніе при построеніи индикаторныхъ діаграммъ, необходимо соотвѣтственныя кривыя измѣненія состоянія сухого насыщеннаго пара отнести къ новому увеличенному объему, дабы получить въ этомъ новомъ объемѣ сухого насыщеннаго пара такое же давленіе, какъ въ имѣющемся объемѣ, занятомъ паромъ уменьшеннаго паросодержанія.

Такимъ образомъ необходимо всѣ объемы, описываемые поршнемъ,, умножить на величину (1: х).

При объемныхъ діаграммахъ, выраженныхъ прямыми линіями, указанное преобразованіе объемовъ производится очень легко.

Положимъ, у насъ имѣется (фиг. 14) объемная діаграмма (а—^—y) цилиндра низкаго давленія съ относящимися къ ней линіями вредныхъ пространствъ. Разберемъ вліяніе уменьшеннаго паросодержанія (пусть х = 0,75) на измѣненіе объемовъ, описываемыхъ поршнемъ по направленію линіи ([3—у), во время періода наполненія лѣвой полости.

Увеличивая объемъ (J5— у) въ отношеніи (1: 0,75), мы получаемъ отрѣзокъ (В—С) = 4/з (В — у); отложимъ эту величину отъ точки В на горизонтали (В—у). Продолжимъ затѣмъ линію ф—y) Д° пересѣченія съ вертикалью, ограничивающей вредное пространство цилиндра; точка пересѣченія А будетъ означать собою на линіи ф — y) нулевой объемъ для всякаго паросодержанія.

Прямая (А— С) даетъ искомую новую линію объемовъ цилидра низкаго давленія, которая, по прежнему, своимъ продолженіемъ до встрѣчи съ линіями объемныхъ діаграммъ другихъ полостей машины — суммируясь съ ними въ случаѣ надобности—опредѣлитъ начала координатъ соотвѣтственныхъ кривыхъ, показывающихъ измѣненіе состояніе пара въ машинѣ при учетѣ уменьшеннаго паросодержанія въ большомъ цилиндрѣ.

Ясное дѣло, что, если будутъ извѣстны—въ общемъ различныя— величины средняго паросодержанія для каждой изъ отдѣльныхъ полостей машины, то выполняя только что сказанное по отношенію къ объемнымъ діаграммамъ рабочихъ цилиндровъ машины, включая сюда вредныя пространства и объемъ ресивера, такъ и по отношенію къ объему фиктивнаго цилиндра отбора, мы можемъ получить картину рабочаго процесса значительно приближающуюся къ дѣйствительной.

Дополненіе къ главѣ девятой. Возьмемъ послѣдовательно съ фиг. 12 всѣ найденныя точки кривой режима KLM и нанесемъ ихъ вмѣстѣ съ соотвѣтственной сѣткой на чертежѣ фиг. 15. Соединимъ попарно прямыми линіями три главныя точки К, L и М, Найдемъ центръ О круга описаннаго около треугольника KLM, Опустивъ изъточки О на линіи KL и LM перпендикуляры, продолжимъ ихъ въ сторону вогнутости кривыхъ. Отложимъ затѣмъ отъ вершины угла В сѣтки кривой режима влѣво отрѣзокъ AB = LN и проведемъ внизъ вертикаль до встрѣчи съ однимъ изъ перпендикуляровъ въ точкѣ G. Вычтемъ изъ отрѣзка AG величину GD=OC и проведемъ черезъ точку D горизонталь до встрѣчи съ другимъ перпендикуляромъ въ точкѣ Е.

Если теперь изъ найденныхъ подобнымъ образомъ точекъ G и Е, какъ изъ центровъ, провести окружности, проходящія черезъ точки

(К и L) и (L и М), то окажется, что, окружности эти пройдутъ черезъ рядъ точекъ, полученныхъ ранѣе при изслѣдованіи различныхъ ступеней отбора.

Такимъ образомъ намѣчается возможность полученія—по тремъ главнымъ точкамъ—кривой режима машины, не прибѣгая къ построенію индикаторныхъ діаграммъ, соотвѣтствующихъ промежуточнымъ нагрузкамъ машины.

Рядъ кривыхъ режима, будучи построенъ, при опредѣленныхъ заданіяхъ наибольшаго отбора и соотвѣтствующей мощности, для различныхъ относительныхъ размѣровъ полостей машины, можетъ дать указанія на значеніе объема отдѣльныхъ полостей машины и связь ихъ съ общими условіями ея работы.

Упрощеніе метода нахожденія отдѣльныхъ точекъ кривой режима значительно облегчило бы, въ общемъ кропотливое, изслѣдованіе работы машины съ отборомъ пара для каждаго отдѣльнаго случая.

Воздерживаясь отъ окончательныхъ выводовъ, могущихъ быть основанными на чертежѣ фт. 15, авторъ оставляетъ вопросы о выясненіи при помощи кривой режима вліянія объемовъ различныхъ

0

полостей машины на условія ея работы съ отборомъ пара, а также объ изученіи дальнѣйшихъ свойствъ кривой режима и возможныхъ методовъ ея упрощеннаго построенія, какъ матеріалъ для дальнѣйшихъ изслѣдованій, и тѣмъ заканчиваетъ описаніе предпринятой имъ работы и полученныхъ результатовъ*).

Въ заключеніе авторъ считаетъ необходимымъ привести главные, могущіе быть сдѣланными на основаніи произведенной работы, общіе выводы, относящіеся въ большей своей части къ машинѣ безъ потерь.

1) Пользованіе прямыми линіями, какъ діаграммами объемовъ при изученіи машины Tandem и подобныхъ ей по рабочему процессу, позволяетъ легко и точно—графически и аналитически—опредѣлять центры кривыхъ, соотвѣтствующихъ различнымъ измѣненіямъ состоянія пара въ различныхъ полостяхъ машины.

2) Учетъ—въ видѣ отрѣзковъ горизонталей между соотвѣтственными кривыми измѣненія состоянія—проходящихъ черезъ цилиндры машины многократнаго расширенія количествъ пара, а также подсчетъ постоянныхъ величинъ, характеризующихъ эти кривыя—съ послѣдующимъ составленіемъ парового балланса—позволяетъ провѣрять

*) Мысль о построеніи кривыхъ режима помощью окружностей явилась автору передъ самой отдачей всей работы въ печать.

правильность построенія индикаторныхъ діаграммъ для всѣхъ рібо-чихъ цилиндровъ машины.

3) При построеніи діаграммы Schroter а для машинъ съ промежуточнымъ отборомъ пара введеніе въ рабочій процессъ фиктивнаго цилиндра отбора, какъ нѣкотораго насоса двойного дѣйствія, позволяетъ—по аналогіи—разсмотрѣть всѣ детали рабочаго процесса для произвольнаго возможнаго отбора.

4) Разсматривая дѣйствіе цилиндра отбора на количество пара, поступившее только въ одну изъ полостей цилиндра высокаго давленія, мы получаемъ возможность отъ аналогіи перейти къ учету дѣйствительнаго объемнаго вліянія, соотвѣтствующаго существующему въ машинѣ отбору пара.

5) Машина Tandem, работающая съ выпускомъ пара при атмосферномъ давленіи, не допускаетъ значительныхъ колебаній нагрузки и не даетъ возможности измѣнять въ широкихъ предѣлахъ количества отбираемаго отъ нея пара.

6) Машина Tandem съ высокимъ вакуумомъ является мало пригодной, съ точки зрѣнія использованія, —непревращеннаго цилиндромъ низкаго давленія въ работу,—тепла пара, такъ какъ вода, выходящая изъ холодильника машины, имѣетъ низкую температуру.

7) Машина съ небольшимъ противодавленіемъ (около 0,5 Atm ), давая изъ холодильника горячую (около 80° С) пригодную для многихъ техническихъ цѣлей воду, вмѣстѣ съ тѣмъ допускаетъ достаточно широкія колебанія нагрузки и значительный промежуточный отборъ пара.

8) Предѣльныя индикаторныя діаграммы для каждаго изъ рабочихъ цилиндровъ машины, обезпечивая спокойствіе работы парораспредѣлительныхъ органовъ, вмѣстѣ съ тѣмъ обусловливаютъ собою возможный максимальный отборъ пара.

9) Максимальный отборъ выполняется при неизмѣнномъ ресиверномъ давленіи.

10) Отборъ пара ниже максимальнаго можетъ совершаться какъ при постоянномъ, такъ и при перемѣнномъ ресиверномъ давленіи.

11) Каждому количеству отбираемаго пара соотвѣтствуютъ опредѣленныя, возможныя колебанія нагрузки машины.

12) Построеніе индикаторныхъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ машины для каждаго отдѣльнаго случая отбора, позволяетъ опредѣлить вліяніе отбора на расходъ пара, приходящійся на одну индикаторную силу въ часъ.

13) Построеніе индикаторныхъ діаграммъ обоихъ цилиндровъ для каждаго случая отбора даетъ возможность опредѣлить условія проектированія парораспредѣлительныхъ органовъ машины.

14) Изученіе колебаній ресивернаго давленія при различныхъ случаяхъ отбора въ связи съ необходимыми измѣненіями степени наполненія большого цилиндра позволяетъ опредѣлить условія проектированія регулятора, обслуживающаго паровпускныя окна цилиндра низкаго давленія,

15) Взаимная связь между отборомъ пара и работой, доставляемой машиною, наглядно изображается кривой режима машины.

16) Кривая режима имѣетъ три главныя точки, характеризующія собою наибольшую и наименьшую мощность машины въ отсутствіе отбора и наибольшую мощность, соотвѣтствующую наиболыиему-же отбору.

17) Отрѣзки ординатъ, заключенные между вѣтвями кривой режима, показываютъ возможныя— при неизмѣняющемся отборѣ—колебанія нагрузки машины. Вѣтви кривой режима соотвѣтствуютъ двумъ качественнымъ условіямъ отбора.

18) Участокъ кривой режима, заключенный между двумя ея вѣтвями и какими либо двумя ординатами, показываетъ возможныя измѣненія мощности машины при измѣненіи отбора (качественномъ и количественномъ) въ предѣлахъ, соотвѣтствующихъ взятымъ ординатамъ.

19) Горизонтальная линія нормальной работы машины своимъ пересѣченіемъ съ кривой режима устанавливаетъ границы соотвѣтственно воз-можнаго отбора.

20) Кривая режима, будучи вычерчена для опредѣленныхъ относительныхъ размѣровъ отдѣльныхъ полостей машины, даетъ возможность по—обусловленнымъ требованіями производства— максимальному отбору и необходимой соотвѣтственной мощности машины опредѣлить главнѣйшіе ея размѣры.

21) Рядъ кривыхъ режима, полученныхъ для одного опредѣленнаго заданія условій работы машины, будучи выстроенъ при различныхъ относительныхъ размѣрахъ полостей машины, можетъ дать въ руки конструктору указанія въ смыслѣ наиболѣе цѣлесообразнаго выбора объема ресивера и объемовъ цилиндровъ машины.

22) Намѣченная возможность упрощеннаго построенія кривой режима, устраняя необходимость вычерчиванія большого числа индикаторныхъ діаграммъ, тѣмъ самымъ облегчитъ изученіе различныхъ условій работы машинъ съ промежуточнымъ отборомъ пара.

Краткій указатель періодической литературы послѣднихъ лѣтъ по вопросу о поршневыхъ паровыхъ машинахъ съ промежуточнымъ отборомъ пара.

Бюллетени Политехническаго Общества.

1909. X. Водогинскій. —Построеніе теоретической индикаторной діаграммы машины-тандемъ съ использонаніемъ пара изъ ресивера.

1909, 1910 и 1912 годы содержатъ рядъ переводныхъ и компилятивныхъ статей съ указаніями иностранныхъ источниковъ.

Журналъ Общества Сибирскихъ Инженеровъ.

1915. А. Угаровъ.—Графическое изображеніе рабочаго процесса машины съ промежуточнымъ отборомъ пара.

Memoires et compte rendu des travaux de la Societe des ingenieurs civils.

1912. Beamriemie.—Production simultanee d’energie electrique et de chalenr.

Revue de mecanique..

1912. Lccuir.—Note sur le chauffage a l’aide de la vapeur de decharge des machines monocylindriques ou le vapeur prise an receiver des machines compounds.

Engineering News.

1912. Peek.—Bleeding steam from receivers of triple expansion engines for heating feed water.

Gesundheits-lngenieur.

m

1912. Brabbee.—Forschungsarbeiten der Priifungsanstalt fur Heizungs-und Luftungseinrichtungen.

Zeitschrift des Bayerischen Revisions-Vereins.

1907. jEberle.—Einfluss des Gegendruckes und der Zwischendampfent-nahme auf den Dampfverbrauch von Kolbenmaschinen.

1912. Karmnerer.—Einige Untersuchungs-Ergebnisse von Maschinen und Turbinen mit Gegendruck und Zwischendampfentnahme.

Zeitschrift des Vereines deutcher Ingenieure.

1912. Bottinqer. —Einige Dampfkraftanlagen mit Abwaraieverwertung:

1913. Pfleiderer.—Die Eincylindermaschine mit Zwischendampfentnahme.

Подробныя указанія литературы по вопросу объ использованіи для цѣлей техническаго нагрѣва мятаго и промежуточнаго пара изъ паровыхъ машинъ имѣются въ слѣдующихъ, справочныхъ изданіяхъ:

Fortschritle der Technik,

Repertorhim der techmschen Journal- Litter at ur,

Revue de Vlnqenieiir et index technique.

Приложеніе.

Данныя, характеризующія условія работы и главные размѣры

изслѣдованной машгіны.

Ni — число индикаторныхъ силъ—1000, п — „ оборотовъ вала машины въ минуту=120,

ре — давленіе впускаемаго въ машину пара—11 Atm. abs., ра — „ выходящаго изъ машины пара=0,55 Atm. abs ,

Cm— средняя скорость поршня въ секунду=3,І mtr.,

S — ходъ поріивя=0,775 mtr.,

02— площадь поршня цилиндра низкаго давленія 0,921 mtr.2, 02Х8— полезный объемъ цилиндра низкаго давленія=

=0,713775 mtr.2,

OiXS— полезный объемъ цилиндра высокаго давленія=

=0,317230mtr.s

с? — отношеніе объемовъ цилиндровъ 02: Оі =2,25,

It — объемъ ресивера=0,713775 mtr2,

ть т2— объемы вредныхъ пространствъ соотвѣтственныхъ

цилиндровъ=8°/0.

(х — масштабъ объемовъ для діаграммъ Schroter’a на чертежахъ

{табл. IV, V, VI) 1 тт.=7137,75 cm.2 Отрѣзокъ ОхОз {черт. табл. Ш и IV) равенъ 172,84 тт.

Объемъ пара, поступающаго за одинъ ходъ поршня въ малый цилиндръ, при наибольшей, развиваемой машиною, мощности; (Ni =1800,5), отнесенный къ 4 Atm. давленія, равенъ 0,370192 mtr.2; при нормальной работѣ машины {Ni =1000) объемъ этотъ становится равнымъ 0,173090 mtr.2 и уменьшается при наименьшей работѣ {Ni = 482,27) до 0,086367 mtr2. Такимъ образомъ наибольшій возможный за одинъ ходъ поршня отборъ 0,370192—0,086367=0,283825 mtr2. Такъ какъ 1 mtr.2 сухого насыщеннаго пара при 4 Atm. вѣситъ 2,147 Ыд., то наибольшій часовой отборъ пара въ Мд.:

Gmax =0,283825.2.120.60.2,147=8775 Мд.

Фиг. 17.

Ступени количествъ пара, приходящихъ въ машину—безъ отбора— при ея различныхъ нагрузкахъ, вычисленнѣя въ Ыд. за одинъ часъ (G) и въ объемахъ за одинъ ходъ — iQ mtr:*), отнесенныхъ къ 4 Atm. давленія.

Объемы выражены согласно масштабу діаграммъ Schroter’a въ тт.

Таблица I.

Наименованіе G Шд. Q—за одинъ ходъ.

ступеней. въ часъ ! mtrz. і тт.

тіп4 і 2670,2 0,086367 12,1

42 3530,8 0,114204 16

4г 4413,5 0,142755 20

пгт4А 5351,4 0,173090 24,25

4ъ 6178,9 0,199857 28

4е 7061,7 0,228408 . 32

4і 7944,4 0,256959 36

4s 8827,1 0,285510 40

49 9709,8 0,314061 44

4\о 10592,5 0,342612 48

тах4п 11445,2 0,370192 51,86

Величины, относящіяся къ индикаторнымъ діаграммамъ машины безъ отбора пара (черт. табл. ІѴ)? при ея различныхъ нагрузкахъ.

Наименованіе точекъ, опредѣляющихъ собою объемы и давленія, согласно эскизу фиг. 16,

Таблица II.

Неизмѣштщіяся величины.

Давленія. АЬгп. Въ масштабѣ. Объемы въ mm. діаграммы.

рг 11 165,00mm. S\ 44,44 Ь.о, 44,04

Ра 0,55 8,25 „ m, 3,6 9iOt 7,6

Ро" 1,375 20,63 „ ^2 100 50,35

m2 8 fj2 179,60

R 100 ft 129,24

§ а а $ о 1 I' Ступени коли-

►ь М5 со К5 •si W5 аз сл КО сс W5 со «s чествъ пара.

*-

СЯ 45- р- р- ро 00 ро ро ро ц- b- к тз

СО оо 45- о -3 со о 'ся Ь-к Ѵі V . ф

ь-к 45- 05 00 о со со 00 -Л СО CO § ^3 S

• Т U

■<1 00 •<1 05 05 Ся 45- 45- со со со CO ф Р

со 05 1-5- СЛ СО ро ро ІО 05 § ^ и

5 00 “С5 'со Іо ся СО 'со -3 'ся оо 'со • о ф W

о о о о О ся о СЯ СЯ о и

ф

CD р ро ^3 р 05 ся ро со к X

о со 4^ 05 00 СО Н—> '45- ся -3 To t

со Ь-* 45- СО со ся 00 ОС

JQ

ь-к ь-к ь-к ь-* о

05 сл 45- со W-* О СО оо 05 ся S

О» со ь— СО •<1 45- JO 1—* ро РЭ5 45-

о со и-*- I—- 05 ОО 00 Т-З “-3 V» сл

о СЯ сл О СЯ ся ся о 0 *

to го Ь-1. ь-к ■ ■ _ Оѵ

ю СО •4 СЯ со со о оо р-З ся і 2 ^ гч

тр- 00 о со 05 “со “со '05 “-Л “о “со § н 2

05 о со 05 4^ со о -3 ся 00

сл сл 4- р- СО со ро ро ро . . к

05 со -Л СО То 45- о *05 'С- То

*"* о •О 45- ь-к 00 СЯ ся СО 02 45- §

С4

оо -3 ■о ‘05 Ся ся 45- со со ГО со

оо — СЯ 00 со ря ро со 05 р н

ь-к о ся — 05 со ^3 Ъо “45- Т—

Сл СЯ о ся о ся ся ся о о о

X

ря р- *- р- ро ро со ро ро К- |_к к X

То 'со “сл Т-к Т-3 “со 'со Тя К-к *<1 Тр- X

со СЯ ся 05 05 -л —3 со 00 00 S

-3 -3 05 05 Of ся 45- со со СО со С5 5

р 45- 00 СО 05 о 4- -3 ро 05 — ч5 №

00 'со СО 45- V 'ся ся То ^3 “о §

ся ся ся о ся СЯ с о о

S

СЯ 45- р- 45- со ро ро ро ро Ь-к Ь-к к Я

1—1 00 Tfc- “© 05 То 'оо ;ті '*<] То <?+• §

со со СО 05 -3 СО СО со СО 05 Р

1-3

-3 -3 05 05 ся 45- 45- СО со со со $ О

•<1 со 05 О р- © ро jsj ря о

со м со '45- ^-3 То о “со 0 00 То т&- тз

ся со ся СЯ о ся Ся 01 о ся о к

45- р- 4^ ро сэ ро ГО со ро >— ь-к к Z

СО '05 со О СЯ 'н-* “оо “45- “о Ѵз То § С5> II и

со 45- ^3 н- 45- СО -3 00 05 0*

«о 05 05 ся СЯ 4- 45- СО со го со 5$ II Л ]а

р 45- оо ро <1 ро р-3 •—к ся р С

оо 05 © Ъ: Ь-* V] О “о ъ “45- |”1'

СЯ о СЯ ся О о Ся ся о ся о Р

45- р- со ро со ьо со ро Ь-к Ь-к Ь-к

СО “о V] 4- “о Ѵі “45- 'V-» “оо “45- 1—1 рг р

45- со о 00 05 45- 45- Н-к СО 00

II а

05 05 ся ся 4- 45- СО СО со го §

ря о ся ь- 05 05 ро р-Л ро -3

Т-к “о5 ъ “со 45- 05 н- 'Z-.. Ъо ь»

О О’ СЯ о О О О ся Of о

JO ь-к о CD о

“о оо V] ся V Іо '*»—1 О 00 “05 Тя

ю 00 со 00 СО 45- 45- со ся § •

со СО 00 со со СО м- ь-к Ь-к w-i ро

р СЯ со р4 рз О1 ро р а

со “со СО “~л 05 'со ь- '05 CD То

о ся о о СЯ О о о СЯ СЯ

45- р- 45- 00 ро со СО со p-k Ь-к I Расчетное

Ѵі ъ» "і-к 'со 'ся го 'со 05 То T-3 “со ^ среднее КН-

со 05 со со —3 оо оо ю о СЯ 05

о о со о со о -4 -3 -3 CO -3 дикат. давл.

Величины, мѣняющіяся сь нагрузкою машины.

Данныя/ относящіяся къ индикаторнымъ діаграммамъ (черт. табл. V) машины съ промежуточнымъ отборомъ пара при постоянномъ оесиверномъ давленіи.

Наименованія точекъ, опредѣляющихъ собою объемы и давленія, согласно эскизу фиг. 17.

Таблица IY.

Величины, остающіяся неизмѣнными.

д а в л е н Atm. і я тт. Обоймы въ тт. діаграммъ.

Ре 11,0 165,0 а'Оі 22,46

Ра 0,55 8,25 а Ь 51,86

Р'/=Ре 11,0 165,0 см о 107,6

Рг 5,21 78,15 Ъ'Оі 44,04

рс" 1,375 20,63

ft

Ступени отбора пара опредѣляются, какъ разность между maxqn и каждымъ меньшимъ количествомъ пара, поступающимъ ьъ большой цилиндръ машины.

Таблица V

Ступени отбора пара при постоянномъ ресиверномъ давленіи.

(Объемы за одинъ ходъ поршня отнесены къ 4 atm.).

Наименованіе ступеней. Ф 1 Объемъ отбора за одинъ ходъ въ mm. ОтСоръ вь °/0 ОТЪ тохЧи.

max an—2i 39,764 76,67

i 35,834 69,15

h ^11—^3 31,864 61,44

norm 27,611 53,24

h 3,i ~35 23,864 46,01

h Зц-З6 19,864 38,30

k7 3,1 37 15,864 30,59

ks 3u“ 3s 11,864 22,88

Jc9 3,і“-3э 7,864 15,16

*10 3,t—3,0 3,864 7,45

0*11 3u 3u 0 0

Таблица VI.

Величины, измѣняющіяся соотвѣтственно ступенямъ отбора.

Ступени отбора. Объ е м ы в і тт д а г р а м м ы. Т о ч к и и н д и к а т о р 1 а ы х ъ д і а г ] рамы ъ. Расчетное средв.иншч. давя, рі—Мд.

р». did# ЛЛ« ли 9\ V d е'= Atm. | =е" тт. /= ■Г 9‘ ч

Atm. тт. Atm. тт. Atm. тт.

30,93 150,82 12,38 162,53 138,53 і 5,09 ! 76,35 4,910 73,65 4,80 71,97 0,55 8,25 2,513

• h 27,90 150 55 15,79 165,07 135,50 5,10 76,50 4,914 73,71 4,72 70,80 0,69 10,35 2,893

К 24,78 150,27 19,46 167,46 132,38 5,11 76,65 4,933 74,0 4,66 69,90 0,84 12,60 3,193

*4 21,48 149,97 23,51 169,94 129,08 5,12 76,80 4,941 74,12 4,59 68,85 1,00 15,00 3,466

к 18,56 149,71 27,10 171,88 126,16 5,13 76,95 4,948 74,22 4,54 *68,10 1,14 17,10 3,674

15,45 149,43 31,02 173,72 123,05 5,14 77,10 4,956 74,34 4,49 67,35 1,29 19,35 3,923

^7 12,34 149,15 34,97 175,31 119,94 5,15 77,25 •4,963 74,45 4,45 66,75 1,44 21,60 4,10

Тс8 9,23 148,87 38,67 176,71 116,83 5,16 77,40 4,971 74,57 4,41 66,15 1,58 33,70 4,280

кд 6,12 148,59 42,66 177,99 113,72 5,17 77,55 4,978 74,67 4,38 65,70 1,73 25,95 4,453

*10 3,00 148,31 46,62 178,93 110,6 5,18 77,70 4,986 74,79 436 65,40 1,88 28,20 4,620

0*1. 0 148,04 50,48 179,75 107,6 5,19 77,85 4,990 \ 74,85 4,35 65,25 2,02 30,35 4,733

102

Для построенія линій объемнаго вліянія отбора необходимо знать объемъ проходящаго за одинъ ходъ поршня черезъ малый цилиндръ пара при его конечномъ давленіи расширенія ре'. Для разбираемаго отбора—при постоянной степени наполненія е малаго цилиндра—рг=5,14 Atm. Слѣдовательно, надо значенія к изъ таблицы У измѣнить въ отношеніи (4 : 5,14), (см. фт. 17); выполнивъ это, получаемъ числовыя значенія величинъ отбора (Табл. VI).

Данныя, относящіяся къ индикаторнымъ діаграммамъ (черт. табл. VI) машины съ отборомъ пара при перемѣнномъ ресиверномъ давленіи.

Наименованіе точекъ, опредѣляющихъ собою объемы и давленія, согласію эскизу фт. 17.

Таблица VII.

Величины, остающіяся неизмѣнными.

Д а в л е н Я Объемы въ тт. діаграммы (при 4 Atm.)

— Atm. тт.

ре 11,0 165,00 7Р 12,1

Ра 0,55 8,25 107,6

Рс" 1,375 20,63 Ъ'Оі 44,04

Рг"=Ра 0,55 8,25 — —

Ступени отбора опредѣляются, какъ разности между qx—количествами пара, поступающими за одинъ ходъ поршня въ малый цилиндръ и minqi—неизмѣнно поступающимъ въ большой цилиндръ машины. Какъ и во всѣхъ предшествовавшихъ таблицахъ, гдѣ не оговорено, количества пара выражаются въ тт. масштаба діаграммы* Schroter а и отнесены къ давленію 4 Atm.

Таблица VIII.

Ступени отбора пара при перемѣнномъ ресиверномъ давленіи.

Ступени. Разность между колич. пара. ] Объемы въ mm. I

тах^і 2п~3і 39,76

2іо 1\ 35,90

К % —2, 31,90

*4 2s —>h 27,90

^5 2, -2і 23,90

к6 % ~<h 19,90

JCrj 25 ~<h 15,90

*8 24 —2г 12,15

k9 23 — 2i 7,90

^jO 22 —2, 3,90

0*11 2i -2, 0

Таблица IX.

Величины отбора для каждой ступени: Q, выраженныя въ % отъ количества пара, соотвѣтственно поступающаго за одинъ ходъ поршня въ малый цилиндръ, и G—въ Шд. за одинъ часъ работы машины.

Ступени от'ора. Q=°V G=r%.

76,67 8776,0

h 74,79 7922,32

кг 72,50 7039,61

к4 \ 69,75 6156,90

66,39 6274,13

62,19 4391,48

к7 56,79 3608,77

*8 50,10 2681,23

h 39,50 1743,36

К 24,38 860,64

Для построенія на діаграммѣ Schroter а линій объемнаго вліянія отбора необходимо, соотвѣтственно каждой ступени отбора, опредѣлить объемъ ар {эскизъ фиг. 17) проходящаго за одинъ ходъ поршня черезъ малый цилиндръ количества пара при его конечномъ давленіи расширенія р7. Такъ какъ степень наполненія цилиндра высокаго давленія мѣняется совмѣстно со ступенями отбора, то для полученія числового значенія величинъ р§, необходимо вычислить соотвѣтственныя значенія рг\ чтобы затѣмъ измѣнить величины кх и «р, выраженныя въ тт. масштаба діаграммы, въ отношеніи {4 : рг).

Ступени

отбора.

Таблица X.

Величины, измѣняющіяся при ступеняхъ отбора пара перемѣнною давленія

Наименованіе точекъ согласно эскизу фьа 17.

Рг 4

Atm. Pi

Объемы въ тт масштаба

ocS

d і do

/2/3

/1/4

Точки индикаторныхъ діаграммъ.

Atm. тт

d

Atm. тт.

h 6,14 | 0,778 40,3430,93 150,82 12,38 162,53 138,53 5,33 79,95 5,09 76,35 4,910 73,65 4,80 71,97' 5,21 78,15 11,00^165,00 1 2,513

k. 4,76 0,840 40,32 30,16 150,75 13,35 163,18 137,76 4,95 74,25 4,73 70,95 4,574 68,61 4,45 66,75 4,84 72,60 1 10,22 153,30 2527

h 4,37 0,915 40,26 29,19 150,67 14,56 164,11 136,79 4,55 68,25 4,35 65,25 4,219 63,29 4,08 61,20 4,46 66,90 9,41 141,15 2,527

3,9 6 1,005 40,24 28,07 150,57 16,01 165,21 135,67 4,16 62,40 3,98 59,70 3,8G5 57,98 3,71 55 65 4,08 61,20 8,61 129,15 2,467

3,58 1,117 40,22 26,70 150,44 17,78 166,56 134,30 3,76 56,40 3,60 54,00 3,511 52,67 3,34 50,10 3,70 55,50 i 7,841117,60 2,433

k& 3,19 1,254 40,12 24,95 150,29 20,00 168,17 132,55 3,37 50,55 3,23 48,45 3,155 47,33 | 2,97 44,55 3,32 1 49,80 6,99 104,85 2,354

k7 2,80 1,429 40,01 II 22,72 150,09 22,85 169,71 130,32 2,97 44,55 2,85 42,75 2,791 41,87 2,60 39,00 2,93 43,95 6,19 92,85 2,234

k$ 2,43 1,646 39,92 20,00 149,81 26,28 171,95 127,60 2.53 37,95 2,50 37,50 2,462 36,93 2,26 j 33,90 2,58 38,70 5,45 8 ,75 2,046

k9 ; 2,01 1,990 39,80 15,72 149,46 31,60 173,94 123,32 2,18 32,70 2,10 31,50 2,077 31,15 1 1,88 28,20 2,17 32,55 4,58 68,70 1,833

ki о 1,62 2,469 39,50 9,63 148,91 39,10 177,81 117,23 1,78 26,70 1,72 25,80 1,712 25,68 1,52 i | 22 78 1,79 26,85 3,78 56,70 1,580

е'~е'

Atm. тт.

/'=/" !1 д'-Р г___\\_Jl Ре'

Atm.1 тт.1 Atm. тт^ Atm.I тт.

Расчетное среднее ин ик. давле іе.

Рі-Щ.

105

Многія изъ приведенныхъ величинъ опредѣлялись аналитически по соотвѣтственнымъ гиперболамъ Отрѣзки 0,0,, 0,03 и 020s (черт. табл. V и VI), характеризующіе собою начала координатъ гиперболъ, изображающихъ собою опредѣленное измѣненіе состоянія пара, для каждой ступени отбора различны.

Таблица XI.

Величины, въ тт., опредѣляющія начало координатъ различныхъ гиперболъ, при различныхъ случаяхъ отбора пара.

(по—отборъ при постоянномъ давленіи \ пр— » » перемѣнномъ » /

Ступени отбора. h . h h 1 *4 1 *5 TbQ 1 '7 1 1 і '8 і і ' 1 '9 &і0

Отрѣзки. ПС пр пс пр ПС пр ПС пр ПС Пр ПС пр ПС 1 пр I ПС пр ПС пр пс

♦ 0,0, 129,65 130,35 132,47 131,22 ) 135,59 132,30 139,16 133,66 142,60 135,41 146,57 137,75 150,89 140,84 155,63 146,21 160,86 154,96 166,66

0,Оз 40,90 ! 41,78 | 44,47 [ 42,88 48,44 44,25 53,07 45,97 57,57 48,21 62,85 51,23 68,70 55,26 75,24 62,37 82,53 74,30 90,90

020ъ 348,08 320,88 256,22 291,60 194,60 260,71 142,24 228,36 109,04 194,69 81,03 159,57 58,45 124,73 39,86 83,21 24,28 4-,21 10,81

106

‘^/ах^лл'чеокое г\ляр<$рсл/у\,се/кА^ ^хлАо^ия/го ла^о/ѵцесса/ ла.-<хллааа/к>6/Ь с)<ХѴЪСІС/УУЬ осй^ѵч/ѵъо/го туѵшѵго/.

^Ч/е/р/уѵъеоктг? \.

w

j| ^chvvv\rpYy\\<^

^уи/опалл гги^сл^г/ууь жалллллллу&і ^Vldj0/VYl-dey&

ООСУЬСі/СУК'<^еЛЛЪ91— Wpu YWp<2^)G0 ѴШ.£^Лу^ШЛ/ХЖ).

&n bmftv Р-

"Г

ЖхЯ/оСл^Л/ІЛОіТІГ.

^сі/счлг/т/млэе с/р^/ѵъсх^ лллл^^хѵтдтрѵьос Ъ^іЬл^/кАе fe/&

-ПЛСА/ХМЪгнбѵ оіИ<ЯА*УѴІЛ ОА^ѴІ ЛЛЛЛЧ^р/tol |^ЗчЭ7Ь4)ААЛХЭаЛ Wj'V\J\yWV’t5'p^. I 1 ТѴРГРІ

^Ь<ллд ллхг^мь гдлсл si тт У^і* ^ {лЬгО. ѵѵгѵѵг'рі-0,8^0. 1 1 тѵл ^*2,250. 1

^^О^ИДОІ J\i£/VUJl Я. п]0ІН,62 5. np! = /j,600. п-ри 3,225.

^сіллс/<>^лбллдх5і а ѴУѴбЮС/р^* 4 ,600. -глхкосрі --9/н50. 1 тоисрі-А.050.

S^acfo^iAAJb TVpO^AfeOC/b JYUAAMfMAAtiA, ^<ХІУ\Л/УѴУІ ~ Ob

-■УІ/р/ІЛ уСІ/^ЛЛЛМЛА_ЫУХ/Ъ ГЬСѵгрО/

A

YWthsAjCOfYLTUlJWb hcAA\A^JVKOJ\AJb^ 'IfVUO^XJb.

<Ма.<£шлл^і JV.

0дХС/Челммде оред^ы, nAA^vwisOuvvuiyyux) г Ъ/оЬл&нЯб Ь/Ъ -*рг

-pt-

°3{/а/г/рл^уѵооі ллалллллнбі (М^Сільллл гуід^ллм^рь С&ОЛ^ЛАЛОЛЛ \А^ЛЛЛЛ>Обруг? pt-'pW’t.

<&Ьшам<УШ2,\ллхл&. vnWp£ * 0,4*00 min 4 ,2&7

*3&01pJVl0lJb&UCJIM. yv'JO^ 9А,4-4*7 -п.-р£И,480. npt» 2,62/

S^CUVLC^J\xy)AA<^9l . •wvowc ,p^sa 4,7 33 YY\-<XOGp^= 2,99/ УПСІ^&Р;» 4,730.

rvyypO'VbftCOb JV\XAAAA/\AAAjbA сІ01ѴІСІ6/УУІ Ob ООУьбо^р-ОЖІЬ ІЛ/^b/реСДлЬ^ \\Ор&ЛМЪ,\АМ&ѴХ/Ъ /№ЛПАПАЛСЛтЬъ> 'V'UTl/p-d W3<7VTl^Sl/H/VUA^O^<xbjL^

р(1=ре=/іМ'Спі. ffi/Vl ОЪСААЛУѴ

- \<A\j

ггр'ѵгѵгллаъ 2.

(Рооллоіол^лалхАллХг^ѵхлдь I wHx^/ілжхтѵ/т op vix/t оіѵллѵ^сіммяъ ол/іАЛлл/ѵидАрсг cwccfopa.

'W <УЖУЬ

4.

ускорь o^yJoj\e/wuy\

ѵъ. = 45 /WWYl/.

9o.cfo/4AA/ 'п/г/

ч — _

а

WpO'VU.eoОЪ JVXXAAAAAA'VubAy Залпсітъ Cfb OYwSonpOJyJb ѵи^ь ухгхт\лѣ<олр D€'J\Af№l\\fHJbA/X/b Ѵі/О^ІЛЛ/Ч^ОѴѴіІЗ/Ъ 'УЬСАлрСК/ rV\A/p^JV\/^^yW\/W^jO\hj\JiAAAPb.

о^оьсіяалал^оі V 1 .

еМл>слдд/ѵѵіхлх^й> o^odsA/zMAivi

4 eibCyw. = 45 TYWYb .