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:

Состав и структура основных производственных фондов
В производственном процессе перевозок участвуют люди и средства производства, которые в свою очередь составляют производственные фонды. Производственные фонды совершают в плановом порядке непрерывный оборот, последовательно меняя свою форму: денежная форма переходит в производственную, производст ...

Классификация опасных грузов
Опасные грузы классифицируются по степени опасности и по их физико-химическим свойствам. Классификация включает в себя: • определение степени опасности ОГ; • определение класса ОГ (основного и дополнительных при наличии нескольких опасных свойств); • определение его номера по списку ООН; • оп ...

Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала
Для проведения расчета результирующей силы, действующей на шатунную шейку рядного двигателя, составляем таблицу 15 в которую из таблицы 14 переносим значения силы Т. Суммарная сила, действующая на шатунную шейку по радиусу кривошипа: Результирующая сила RШ.Ш., действующая на шатунную шейку, по ...