Двигатель мощностью Ne=100 кВт для привода генератора
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?тот собственных колебаний. Достаточно анализа по первым двум-трем из них, амплитуды гармоник крутящего момента быстро убывают с увеличением их порядка. С учетом этого реальная крутильная система может быть заменена системой с сосредоточенными параметрами, динамически ей эквивалентной при резонансных колебаниях по низшим формам, что обуславливается равенством их кинетических и потенциальных энергий.
5.2 Способы уменьшения амплитуд вынужденных крутильных колебаний
двигатель кривошип цилиндр вал
Если в результате расчета параметров крутильных колебаний и экспериментального их исследования доказано, что они нарушают работоспособность конструкции двигателя, то необходимо устранить их одним из нескольких существующих способов:
для четырехтактного двигателя выбрать такой порядок работы, который обеспечивает фазовые соотношения возбуждающих гармоник на кривошипах, дающие наименьшие значения равнодействующего вектора относительных амплитуд смещений;
изменить конструкцию коленчатого вала с целью повышения частоты с целью повышения частоты собственных колебаний системы и вывода резонансного режима за пределы рабочего диапазона частот вращения;
если указанные мероприятия не дают желаемого результата или не могут быть практически осуществлены, на коленчатом валу устанавливают специальные гасители крутильных колебаний.
Рис. 24 - Схема гасителей крутильных колебаний: а - молекулярного трения, б - жидкостного трения; 1 - инерционный элемент, 2 - упругий элемент, 3 - жидкий наполнитель
По способу воздействия на крутильную систему коленчатого вала гасители делятся на два типа: 1) гасители без поглощения колебательной энергии системы - маятниковые (динамические) гасители, или антивибраторы; 2) гасители с частичным поглощением и последующим рассеиванием в окружающую среду энергии крутильных колебаний - демпферы.
Гасители первого типа работают по принципу расстройки резонансной системы вала. Поэтому они эффективны только в узком диапазоне частот на одном режиме работы двигателя (резонансный режим). На остальных режимах они малоэффективны и могут даже, наоборот, интенсифицировать колебания коленчатого вала. Вследствие этому они применяются в основ в стационарных двигателях, работающих на постоянном скоростном режиме, таких как проектируемый дизель-генератор.
В гасителях второго типа дополнительное поглощение энергии колебаний осуществляется за счет увеличения сухого трения в системе (гасители сухого трения), либо за счет жидкого трения (гасители жидкого трения), либо за счет внутреннего молекулярного трения в материале упругого элемента гасителя (резиновые гасители). Гасители колебаний второго типа уменьшают амплитуды крутильных колебаний при любой частоте вращения двигателя, включая и резонансную.
Рассмотрим более подробно некоторые антивибраторы и демпферы.
Из маятниковых антивибраторов наиболее распространен маятниковый антивибратор с бифилярным подвесом (рис. 25). С жестко связанной с валом ступицей 1 соединены маятники 2 через пальцы 3. В качестве ступицы могут быть использованы щеки коленчатого вала. При вращении вала и отсутствии крутильных колебаний маятники под действием центробежных сил занимают радиальное положение, и момент от центробежных сил равен нулю. Когда же ступица вместе с валом совершает крутильные колебания, маятники также колеблются. Возникающей момент от действия центробежных: сил стремится вернуть маятники в исходное положение, что уменьшает амплитуду крутильных колебаний вала. Так как в соединении маятника трение практически отсутствует, то малые колебания маятника при углах качания меньше 0,2 рад будут гармоническими с частотой, пропорциональной угловой скорости вращения вала. Следовательно, маятниковый антивибратор влияет только на резонансы на гармониках определенного порядка независимо от частоты вращения вала. При этом он снижает частоту свободных колебаний системы только того порядка, на который он настроен, и почти не влияет на резонансы других порядков. Маятниковые антивибраторы наиболее эффективны в местах системы, где амплитуды колебаний максимальны.
Рис. 25 - Маятниковый антивибратор с бифилярным подвесом
Силиконовые демпферы высокоэффективны, просты в изготовлении и эксплуатации, почти не изнашиваются, но их установка увеличивает стоимость двигателя.
Использование легких материалов для изготовления маховика позволяет создать демпфер для гашения высоких частот крутильных колебаний. Маховик (рис. 26, a) выполнен из стального диска 1 и дисков 2, 3 из легкого материала и центрирован по внутреннему диаметру. Аналогичный маховик на рис. 27, б центрирован по внешнему диаметру. В варианте маховика, изображенном на рис. 26, в, в стальное кольцо 1 запрессован диск 2 из легкого материала. Демпфер на рис. 26, г состоит из стального диска и двух дисков 2, 3 из легкого материала.
Рис. 26 - Составные маховики демпфера
Увеличить поглощение энергии колебаний можно комбинированным демпфером. Такой жидкостный демпфер выполняется с маховиком и упругими элементами в виде дисков, рессор и других элементов. Демпфер, изображенный на рис. 27, имеет корпус 6 с фланцем для соединения с коленчатым валом ДВС. Корпус 6 заглушён крышкой 3. В образуемой полости 5 размещен маховик (состоящий из двух частей), который центрируется в корпусе проставками 9. Масса 7 соединена с массой 4 многослойными листовыми ресс?/p>