Внешняя неуравновешенность и уравновешивание двигателей

Для того чтобы общая система сил инерции находилась в равновесии при любом положении коленвала, необходимо обеспечить условия равновесия каждой из трех систем сил. Условием такого равновесия будет равенство нулю главных векторов и главных моментов сил инерции у каждой из систем относительно точки ОС.

При исследовании уравновешенности систем сил инерции ПДМ первого и второго порядков удобнее рассматривать равновесие систем фиктивных сил тех же порядков. Из равенства нулю, например, главного вектора и главного момента системы фиктивных сил инерции ПДМ первого порядка, как следствие, вытекает равенство нулю главного вектора и главного момента действительной системы сил инерции ПДМ первого порядка. Условия равновесия запишем в следующем виде:

Равенства 8.5, 8.7, 8.9 и 8.11 выражают сумму действительных составляющих, а равенства 8.6, 8.8, 8.10 и 8.12 – сумму фиктивных составляющих главного вектора и главного момента сил инерции ПДМ первого и второго порядков.

Уравнения 8.1 – 8.12 являются аналитическим условиями уравновешенности многоцилиндрового двигателя, записанными в скалярной форме.

При симметричной конструкции остова и коленчатого вала двигателя положение точки ОС можно принимать в середине коленчатого вала. В случае несимметричной конструкции остова координату центра масс можно найти из уравнения статических моментов масс отдельных цилиндров относительно какой-либо вертикальной оси, например оси первого цилиндра.

Расположение колен коленчатого вала характеризуется диаграммой заклинки кривошипов, которая иначе называется фазовой диаграммой первого порядка и представляет собой вид на коленчатый вал со стороны его свободного конца при положении кривошипа первого цилиндра в ВМТ.

Рис. 8.14 – Схема расположения кривошипов коленчатого вала.

Рис. 8.15 – К определению αi для произвольного положения коленчатого вала

Очевидно, что в произвольном положении коленчатого вала, когда угол кривошипа первого цилиндра от своей ВМТ равен α1 , для угла αi справедливо следующее равенство

αi = α1 + βi .

В самом общем случае неуравновешенности системы сил инерции ни одно из уравнений 0-10 не будет удовлетворяться, и мы получим двенадцать уравнений, характеризующих неуравновешенные силы и моменты:

где Rr В и Rr Г - вертикальная и горизонтальная проекции неуравновешенной силы инерции (главного вектора) системы сил Pr i ;

Мr Г и Мr В – моменты системы сил Pr i относительно горизонтальной и вертикальной осей, проходящих через точку ОС (проекция главного момента системы сил Pr i относительно точки ОС соответственно на горизонтальную и вертикальную ось);

R1 Д и R1 Ф - действительная и фиктивная составляющие главного вектора системы сил инерции ПДМ первого порядка:

М1 Д и М1 Ф – действительная и фиктивная составляющие главного момента системы сил инерции ПДМ первого порядка;

R1I Д и R1I Ф - действительная и фиктивная составляющие главного вектора системы сил инерции ПДМ второго порядка:

М1I Д и М1I Ф – действительная и фиктивная составляющие главного момента системы сил инерции ПДМ второго порядка;

Рекомендуем также:

Российские предшественники советских тепловозов
Прародителями тепловозов Ломоносова и Гаккеля в России были: Так называемые нефтевозы — паровозы, в которых наряду с паровой машиной имелся и двигатель внутреннего сгорания, работавший на нефти. Проект тепловоза инженеров Ташкентской железной дороги, в котором проблема запуска дизеля решалась воз ...

Технологический процесс ТО и ремонта подвижного состава на АТП
Общая характеристика технологического процесса ТО автомобилей. Техническое обслуживание представляет собой совокупность работ определенного назначения, каждая из которых, в свёю очередь, состоит из операций, выполняемых в определённой технологической последовательности, составляющей в целом технол ...

Тепловой расчет двигателя
Тепловой расчет позволяет с достаточной степенью точности аналитическим путем определить основные параметры вновь проектируемого двигателя, а также проверить степень совершенства действительного цикла работающего двигателя. Тепловой расчет является начальным этапом при проектировании двигателя, а ...