Неравномерность вращения коленвала.

Угловая скорость изменяется по углу его поворота в зависимости от изменения  или крутящего момента

На участке 2-3 > , происходит увеличение ω.

На участке 3-4-1-2 < , и ω уменьшается.

Колебания скорости (угловой) оценивается степенью неравномерности

 

Рекомендуемые значения

ДГ (пост. ток) (1/100-1/150)

ДГ (переем. ток) (1/150-1/200)

ДГ (при параллельном включении) (1/250÷1/300)

ДГ непосредственно на винт 1/20-1/40

Площадь ~ работе вращающегося момента затраченной на увеличение кинетической энергии вращающихся масс и называемой избыточной

θ-момент всех вращающихся масс(КШМ, валопровод, винт, маховик), [ ]

Если требуется обеспечить заданную , то

Если весь момент необходимый инерции, обеспечивается маховиком, то по определению момента инерции:

-масса маховика;

-средний радиус обода маховика;

-средний диаметр обода маховика;

Маховик аккумулирует избыточную энергию и возвращает её системе, когда <

θ[ кг· ]

μ[ ]

(кДж);

θ- момент инерции всех вращающихся масс [кг· ]

 

Определение результирующих сил инерции и их моментов в многоцилиндровых ДВС.

От каждого КШМ действуют переменные по величине и направлению силы и моменты и моменты этих сил (т.к. КШМ расположены от центра масс дизеля на некотором расстоянии l _к).

Рис 11.9. Схема действия сил инерции в двухтактном четырехцилиндровом двигателе.

 

 

- Силы инерции ВМ P _r = m_r r ω² раскладываются

на вертикальную P_r^B = P_r cosφ

и горизонтальную   P_r ^Г = P_r sinφ  

- Силы инерции ПДМ

первого порядка P _{I cosφ} = m_s r ω² cosφ

второго порядка P _{II cos 2 φ} = m_s r ω² cos 2 φ

- Моменты вертикальной M_r ^В = P_r l_k cosφ

горизонтальной M_r ^Г = P_r l_k sinφ

составляющих сил инерции ВМ.

- Моменты сил инерции I и II порядка ПДМ

M _I =P _I l_k cosφ; M _II =P _II l_k cos2φ

Если равнодействующие соответствующих сил инерции и результирующие моменты равны нулю, то дизели считаются уравновешенными.

В многоцилиндровых дизелях КШМ одинаковые, следовательно – P_r, P_I, P_II для всех цилиндров равны.

Определение неуравновешенной силы инерции ВМ.

Векторы сил геометрически суммируются.

 

 

 

 – двигатель уравновешен.

 

Определение неуравновешенных сил инерции первого порядка ПДМ.

Суммируем геометрически и находим результирующий вектор.

Аналогично определяем неуравновешенные силы II порядка и неуравновешенные моменты сил инерции.

 

Уравновешивание двигателей.

Уравновешивание достигается соответствующим расположением мотылей, так чтобы возникающие силы инерции разных цилиндров самоуравновешивались.

Для быстрого нахождения оптимальных вариантов используются таблицы (стр.297 СДВС: учебник Фомин и др. 1989г.).

 

При равномерном заклинивании кривошипов полностью уравновешиваются все силы инерции в 4-х тактных с i >4 и 2-х тактных с i >2.

Моменты сил инерции полностью уравновешиваются в 4-х тактных с четным числом цилиндров при зеркальном расположении кривошипов.

Если естественное уравновешивание сил инерции вращающихся масс не получается, то применяют искусственное уравновешивание противовесами.

 

P̅_прот=m_прρω²=-P̅_r=-m_rrω²

ρ – радиус установки противовесаю.

 

 

 

Рис. 11.16. Схема уравновешива­ния сил инерции ВМ (а) и час­тичного уравновешивания сил инерции первого порядка ПДМ (б) в одноцилиндровом двигателе с помощью противовесов, уста­навливаемых на щеках коленча­того вала