Внешняя неуравновешенность и уравновешивание двигателей

или в безразмерном виде

; .

Углы βi определяют по фазовой диаграмме первого порядка. Как следует из рис. б при вращении коленвала против часовой стрелки β1 = 0°, β2 = 180°, β4 = 270°, β3 = 90°,

Расчет неуравновешенной безразмерной силы проводим в табличной форме

Уравновешивание сил и моментов сил инерции вращающихся масс

Радикальным способом устранения неуравновешенных сил и моментов сил инерции вращающихся масс является установка противовесов на щеках коленчатого вала.

Рассмотрим три частных случая уравновешивания вращающихся масс.

Первый случай Rr 0; Mr = 0.

Пусть О-О - ось коленвала (рис. 9, а), Rr – амплитуда неуравновешенной силы. Точки А и В соответствуют положению середин щек коленчатого вала, на которых мы собираемся установить противовесы. Рассчитаем силы инерции противовесов Pпр А и Pпр B по следующей схеме:

Pпр А + Pпр B = Pпр рез = - Rr ; (1)

Pпр А lB = - Pпр BlB . (2)

Приведенные условия требуют, чтобы сила Pпр рез была по величине равна Rr и приложена в точке С. Задаемся значением rпр и определяем mпр А и mпр B из уравнений

Pпр А = mпр А rпр w 2 ;

Pпр B = mпр B rпр w 2 .

При присоединении к системе сил Pri еще двух сил Pпр А и Pпр B равенство нулю главного момента Mr не нарушится ввиду выполнения условия (2).

Второй случай Rr = 0; Mr 0.

Для уравновешивания Mr на щеках коленвала в точка А и В устанавливаем одинаковые противовесы (mпр А = mпр В), чтобы

Pпр А АВ = - Mr.

Равные силы Pпр А и Pпр B создают момент Mпр, который и уравновешивает Mr. В результате присоединения к системе сил Pri двух сил Pпр А и Pпр B равенство нулю главного вектора не нарушится, так как Pпр А и Pпр B равны по величине и противоположны по направлению.

Третий случай Rr 0; Mr 0.

Раскладываем Rr на две параллельные силы RА и RВ, приложенные в точках А и В соответственно. Момент Mr заменяем парой сил R’А и R’В (R’А = R’В). Далее находим равнодействующие RАS и RВS сил, приложенных в точках А и В, и устанавливаем противовесы mпр А и mпр B с таким расчетом, чтобы Pпр А = RАS, а Pпр В = RВS. После присоединения указанных противовесов система сил инерции вращающихся масс полностью уравновешенна. Таким образом, во всех случаях система сил инерции неуравновешенных вращающихся масс может быть уравновешена по меньшей мере двумя противовесами на щеках коленчатого вала.

Определение неуравновешенных сил и моментов от системы сил инерции ПДМ первого порядка. Сил инерции первого порядка PIcosα можно рассматривать как проекцию на вертикаль вектора фиктивной ц/б силы, направленного PIi вдоль кривошипа и вращающегося вместе с ним с угловой скоростью ω. Действительная составляющая главного вектора сил инерции первого порядка всегда лежит в вертикальной плоскости, а действительная составляющая вектора главного момента MIД – в горизонтальной плоскости, так как для системы сил вектор перпендикулярен плоскости действия сил.

Рекомендуем также:

Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Внешняя скоростная характеристика позволяет провести анализ и дать оценку мощностных, экономических и эксплуатационных показателей при работе двигателя с полной нагрузкой. При построение внешней скоростной характеристики двигателя используют результаты испытаний двигателя на специальных стендах, ...

Принцип работы стартера
Принцип работы стартера заключается в следующем: при замыкании контактов замка зажигания по втягивающей обмотке тягового реле протекает ток, плунжер электромагнита втягивается и включается удерживающая обмотка электромагнита, плунжер (сердечник) электромагнита и соединенный с ним рычаг (вилка) пер ...

Механическая бесступенчатая трансмиссия
Это фрикционная трансмиссия, в которой для плавной передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам используется сила трения. На рис. 5 приведена схема клиноременной передачи, которая представляет собой фрикционную бесступенчатую передачу. Крутящий момент от двигателя через сцепление пе ...