Уравновешивание одноцилиндрового двигателя.
Лекция 9 Тема 7. Уравновешивание двигателей
Цель лекции: Познакомиться с условиями и способами уравновешивания современных двигателей.
Уравновешенность и уравновешивание поршневых двс
В кшм постоянно действуют непрерывно изменяющиеся силы и моменты, и если они не уравновешенны, то вызывают сотрясение и вибрацию двигателя, передаются раме трактора или автомобиля.
Различают внешнюю и внутреннюю неуравновешенность двс.
Внешняя неуравновешенность – это наличие периодичных сил инерции и моментов сил инерций, а также опрокидывающего момента – которые передаются на опору двигателя.
Внутренняя неуравновешенность – это возникновение в поперечных сечениях блока цилиндров и других деталях упругих сил и моментов, т. е. возникают внутренние сгибающие и скручивающие моменты. Расчёт внутренних сил и моментов применяют для оценки деформаций блока цилиндров, напряжений и вибраций.
Мы будем рассматривать только внешнюю неуравновешенность двигателя.
К неуравновешенным силам и моментам относятся:
а) силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс
и центробежные силы вращающихся масс 
;
б) продольные моменты сил инерции 
и 
, возникающие в многоцилиндровых двигателях от неуравновешенных сил 
и 
;
в) Крутящий момент 
и равный ему, но противоположно направленный опрокидывающий момент 
.
Уравновешенность – это такое состояние двигателя, при котором он полностью уравновешен.
|
|
|
Двигатель считается полностью уравновешенным, если при установившемся режиме работы, силы и моменты, действующие на его опоры, постоянны по величине и направлению, или равны 0.
Условия уравновешенности двигателя с любым числом цилиндров принято записывать в виде:
а) 
и 
- результирующие силы инерции первого порядка и их моменты равны 0.
б) 
и 
- результирующие силы инерции второго порядка и их моменты равны 0.
в) 
и 
- результирующие центробежные силы инерции и их моменты равны 0.
Уравновешивание – это комплекс конструктивных, производственных и эксплуатационных мероприятий, направленных на уменьшение или полное устранение неуравновешенных свободных сил инерции и моментов.
Уравновешивание может осуществляться!
а) Подбором определенного числа цилиндров, их расположением и выбором соответствующей схемы коленчатого вала;
б) Установкой дополнительных масс;
в) Установкой дополнительных механизмов.
При расчете сил и моментов сил инерции используют выражения:
;
;
;
;
;
.
Lц – расстояние между осями цилиндров;
mj, mR – неуравновешенные массы поступательно движущихся и вращающихся частей КШМ одного цилиндра.
|
|
|
n – число цилиндров двигателя.
Уравновешивание одноцилиндрового двигателя.
в одноцилиндровом двигателе:
эти силы неуравновешенны
неуравновешенных моментов нет
т. к. одиночные силы не создают момента.
7.2.1Силы инерции первого порядка Pj1
Pj1 может быть уравновешенна установкой масс 2mпрj на продолжении щек к. в.
т. е. 
т. е. 
- перенос Pj1 из верхней плоскости в горизонтальную
Вывод: установкой двух противовесов на продолжении щек можно уравновесить Pj1. Однако при этом возникает горизонтальная составляющая 
центробежной силы этих дополнительных масс, вызывающая вибрацию двигателя в горизонтальной плоскости, которой не было до установки этих масс.
Чаще всего Pj1 уравновешивают не полностью, а частично (чаще на 50%), т. е.
- частичное уравновешивание Pj1
Следовательно, максимальное воздействие от силы Pj1 на корпус двигателя при наличии такой дополнительной массы всегда будет на 50% меньше.
Частичное уравновешивание Pj1 происходит в результате частичного переноса действия силы инерции из вертикальной плоскости в горизонтальную.
Полностью сила Pj1 может быть уравновешенна только с помощью специального механизма.
В специальном механизме приводятся во вращение две дополнительные массы m’ с угловой скоростью 
.
|
|
|
- при такой массе m’пр горизонтальные составляющие их центробежных сил при любых углах φ взаимно уравновешиваются, а вертикальные составляющие дают равнодействующую 
, которая равна силе Pj1, но направлена в противоположную сторону.
7.2.2 Сила инерции второго порядка – Pj2.
Pj2 может быть полностью уравновешенна только с помощью специального механизма, так же как и Pj1. Однако дополнительные массы должны иметь частоту вращения 
.
т. е. 
Этот способ используется в двигателе А–41. Однако из-за сложности и громоздкости уравновешивающего механизма используется редко.
7.2.3 Центробежная сила КR.
КR – полностью уравновешивается установкой на щеках к. в. 2 одинаковых противовесов.
Масса каждого из противовесов будет равна:
- условие полного уравновешивания КR и частичного (50%) Pj1.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 188; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!