Двигатель мощностью Ne=100 кВт для привода генератора
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?адиус векторов , и
Рис. 23 - Схема расположения кривошипов и радиус векторов , и
Рассмотрев данную схему расположения радиус-векторов сделаем следующие выводы по самоуравновешенности двигателя:
Сумма радиус векторов центробежных сил инерции НВМ .
Результирующий продольный момент центробежных сил инерции НВМ , так как симметричные пары векторов развивают взаимно уравновешивающие друг друга продольные моменты.
Сумма фиктивных радиус векторов первого порядка , откуда .
Результирующий продольный момент первого порядка, развиваемый фиктивными радиус-векторами первого порядка . Продольный момент первого порядка .
Так как схема фиктивных радиус-векторов второго порядка является продольно-симметричной равномерной подобно схеме фиктивных радиус-векторов первого порядка, результаты по силам и продольным моментам второго порядка аналогичны результатам для сил и моментов первого порядка - .
На основании изложенного делаем вывод, что двигатель, проектируемый по выбранной компоновке - четырёхтактный шестицилиндровый одноблочный (однорядный) одновальный двигатель с продольно-симметричной равномерной схемой расположения кривошипов коленчатого вала - динамически самоуравновешен по всем шести признакам, что запишется в следующем виде:
5. Крутильные колебания коленчатого вала и способы уменьшения их амплитуд
.1 Общие сведения о крутильных колебаниях коленчатого вала
Периодические знакопеременные относительные угловые смешения элементов коленчатого вала, происходящие под действием переменных по времени и сдвинутых по фазе крутящих моментов на отдельных кривошипах, называются крутильными колебаниями коленчатого вала.
По определению они являются колебаниями вынужденными. Их параметры зависят как от упругомассовых и диссипативных характеристик крутильной системы, так и от характеристик силовых факторов, возбуждающих колебания
К основным характеристикам колебательной системы относятся:
совокупность частот собственных колебаний крутильной системы ;
формы колебаний крутильной системы, соответствующие каждой из совокупности частот собственных колебаний);
диссипативные характеристики, характеризующие необратимы неупругие потери колебательной энергии в крутильной системе (характеризуются коэффициентом потерь - отношение количества энергии, необратимо теряемой в крутильной системе, к количеству энергии, вносимой в нее силовыми факторами).
Факторами, возбуждающими колебания крутильной системы, являются крутящие моменты на отдельных кривошипах, которые идентичны по форме временной реализации и отличаются друг от друга фазовым сдвигом, определяемым порядком работы и углом чередования рабочих ходов в двигателе.
При вынужденных колебаниях наибольшая их интенсивность наблюдается на режиме, называемом резонансным, когда одна из множества собственных частот собственных колебаний системы совпадает с частотой одной из гармоник крутящего момента
Следует отметить, что крутильная система коленчатого вала относится к колебательным системам с высокой добротностью т.е. имеет очень низкий уровень внутренних потерь. Для таких систем характерны следующие особенности:
частота вынужденных резонансных колебаний практически совпадает с собственной частотой;
форма вынужденных резонансных колебаний тождественна форме собственных колебаний;
при полигармоническом силовом возбуждении системы подавляющая доля колебательной энергии сосредоточена в резонансной зоне
Применительно к задаче анализа крутильных колебаний следование этим принципам означает, что определению подлежат только частоты и формы собственных колебаний крутильной системы и в расчет принимаются только режимы резонансных колебаний.
Крутильная колебательная система коленчатого вала относится к системам с полисиловым (многоточечным) возбуждением. В этом случае большое значение имеют фазовые соотношения между отдельными силовыми факторами. Наибольшее количество энергии передается в колебательную систему, когда все факторы действуют синфазно; наименьшее - когда все силовые факторы по фазе отличаются друг от друга. При резонансе колебания крутильной системы возбуждаются одной (резонирующей) гармоникой , действующей на каждом из кривошипов. Они имеют одинаковые амплитуды и отличаются только фазой в соответствии с фазовым сдвигом крутящего момента.
Наибольшую опасность для коленчатого вала будут представлять резонансные колебания, возбуждаемые гармониками, фазы которых совпадают. Такие гармоники называются главными.
Если фазы резонирующей гармоники на каждом из кривошипов не совпадают, то такие гармоники называются слабыми и они не вызывают опасных для прочности вала амплитуд угловых смещений.
Промежуточное положение занимают сильные гармоники, фазы которых совпадают на части (обычно половине) кривошипов.
Наибольшие сложности при анализе колебательных характеристик упругой системы коленчатого вала вызывает то обстоятельство, что она относится к системам с распределенными параметрами; в них масса и упругость распределены по всему объему элементов, формирующими крутильную систему. Такие системы сложны для анализа, так как имеют бесконечно большое число частот и соответствующих им форм собственных колебаний.
Практический анализ крутильных колебаний не требует учета возможного резонанса по большому числу ча?/p>