Внешняя неуравновешенность и уравновешивание двигателей

Определение неуравновешенной силы графическим способом.

Разберем этот способ на примере 4-х цилиндрового 2-тактного двигателя. Предположим, что приведенные вращающиеся массы КШМ различных цилиндров различны и составляют MR2 = 0,5 MR1; MR3 = 1,5 MR1; MR4 = MR1. Для данного двигателя Pr2 = 0,5 Pr1; Pr3 = 1,5 Pr1; Pr4 = Pr1.

Принимаем за силу Pr0 силу инерции вращающихся масс первого цилиндра. Тогда безразмерные силы инерции

Pr1 = 1,0; Pr2 = 0,5; Pr3 = 1,5; Pr4 = 1,0;

Направление безразмерных сил инерции соответствует фазовой диаграмме первого порядка (диаграмма заклинки кривошипов). Выполним геометрическое сложение безразмерных сил. Многоугольник не замкнулся; неуравновешенная сила представлена безразмерным главным вектором и фазовым углом φГ = 45˚.

Рис. 8.18 – Графический способ определения rr: а – фазовая диаграмма сил инерции враща-ющихся масс (фазовая диаграмма первого порядка); б-многоугольник сил инерции Pri .

При вращении коленчатого вала многоугольник сил вращается вместе с ним в ту же сторону и с той же угловой скоростью.

Таким образом, для графического определения амплитуды безразмерной силы rr на фазовой диаграмме первого порядка следует указать направление безразмерных сил Pri и cложить эти силы. Замыкающая многоугольника сил представит амплитуду безразмерной неуравновешенной силы. Абсолютное значение неуравновешенной силы находят по формуле

Rr = rr Pr0 = rr MR1 R ω2

Фазовым углом φr будет угол между вектором rr и вертикалью. Максимальное значение проекции неуравновешенной силы как на горизонтальную, так и на вертикальную ось равно Rr.

Если приведенные массы МRi разных цилиндров будут одинаковыми, то многоугольник замкнется и, следовательно, силы инерции вращающихся масс уравновесятся. При равномерной заклинке кривошипов и одинаковой величине вращающихся масс различных КШМ, как правили силы инерции вращающихся масс оказываются уравновешенными (за исключением 4-тактного 2-х цилиндрового ДВС).

Определение неуравновешенной силы Rr аналитическим способом

Для аналитического определения неуравновешенной силы используем формулы (при α1 = 0)

, ,

или в безразмерном виде

; .

Углы βi определяют по фазовой диаграмме первого порядка.

Расчет неуравновешенной безразмерной силы проводим в табличной форме

Абсолютная неуравновешенная сила

Rr = rr Pr0 = rr MR1 R ω2.

Определение неуравновешенных моментов графическим способом

Рассмотрим схему коленчатого вала 2-тактного 4-х цилиндрового двигателя.

Рис. 8.19 – Графическое определение неуравновешенного момента: а – схема коленвала; б – направление действительных безразмерных моментов; в – направление повернутых безразмерных моментов; г – совмещение повернутых безразмерных моментов с фазовой диаграммой первого порядка; д – многоугольник моментов.

Рекомендуем также:

Суммарный крутящий момент
Крутящий момент Мк (Нм), развиваемый в одном цилиндре двигателя, определяется как произведение тангенциальной силы Т (Н) на радиус кривошипа R (м). Величина R постоянна, поэтому зависимость крутящего момента от угла поворота кривошипа будет иметь то же характер, что и сила Т. Масштаб крутящего м ...

Определение передаточных чисел трансмиссии
Динамические качества автомобиля определяются во многом числом ступеней КПП, передаточными числами КПП и главной передачи. С целью определения числа ступеней и передаточных чисел трансмиссии необходимо в первую очередь определиться со схемой трансмиссии и представить её на рисунке в пояснительной ...

Расчёт числа поточных линий непрерывного действия
Такт линии и необходимая скорость конвейера рассчитываются по формулам: τумр = 60/Nу, мин (58) Uк = Ny · (La + a)/60, м/мин (59) где: τумр – такт линии УМР. Ny – производительность моечной установки. Uк – скорость перемещения авто конвейером. La – габаритная длина авто. а – рассто ...