Поршневая машина

Поршневая машина

Поршневая машина – устройство, преобразующее энергию с помощью основного рабочего приспособления – поршня. Принципиальная конструкция поршневого устройства представляет собой цилиндр, в котором движется поршень. При движении поршня изменяется объем камеры и изменяются параметры рабочего тела – давление, температура. Рабочим телом могут быть воздух, газы, смеси, вода. Специальные распределительные устройства – клапаны, золотники – регулируют поступление и отвод рабочего тела из цилиндра. Во время работы поршневой машины энергия рабочего тела понижается или повышается. Различные двигатели, насосы, компрессоры имеют в своей конструкции поршневые устройства. Работа поршневой машины, как правило, носит прерывистый и цикличный характер. Поршень совершает возвратно-поступательное движение, которое с помощью кривошипного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Цикличность работы механизма влияет на скорость поршневой машины, которая не так высока. К тому же поршневые машины имеют большую массу и затраты на трение. Существуют конструкции поршневых машин, преобразующие возвратно-поступательное движение во вращательное при помощи бесшатунного механизма. Также существуют поршневые машины, в которых поршень совершает вращательное движение, такие машины называются роторно-поршневыми. В конструкции парового насоса, например, поршень поршневой машины-двигателя приводит в движение поршень поршневой машины-исполнителя. Устройство мотокомпрессора представляет собой многоцилиндровую поршневую машину, в которой скомпонованы поршень-двигатель и поршень-исполнитель. Основная подвижная деталь поршневой машины – поршень, который движется вдоль оси цилиндра и перекрывает его поперек сечения. Поршень движется возвратно-поступательно и сжимает и засасывает рабочее тело – газы или жидкости. Поршни различаются по конструкции и по отношению его диаметра к длине и бывают тронковыми, дисковыми, скальчатыми. Тронковый поршень имеет небольшую длину, она только немного больше его диаметра, он снабжен головкой с днищем и канавками для поршневых колец. Дисковый поршень имеет длину, определяемую уплотнительным устройством, дисковый поршень установлен на штоке. Скальчатый поршень-плунжер имеет большую длину, в несколько раз больше его диаметра. Поверхность поршня, как правило, гладкая или имеющая кольцевые канавки. Изобретение и усовершенствование поршневой машины осуществлялось одновременно с изобретением паровой машины, автомобиля, дизеля, устройством которых она непосредственно является. Поршневые машины имеют очень широкое применение в различных областях производства и отличаются надежностью и простотой в эксплуатации, эффективностью и экономичностью.