Диск СГЭО (Лекции_СГЭО_ВЗО_2012) / Тема 11_Динамика_КШМ_поршневого ДВС

					116
n – частота вращения коленчатого вала, мин–1 ;
Fизб	– отношение избыточной площади диаграммы суммарной тангенциальной силы
F
0
за один ее период к площади диаграммы за один оборот вала (см. рис. 11.17).
		Примечание.		Если	на
		протяжении		одного
		периода tΣ на диаграмме
		имеется		несколько
		максимумов,			то
		избыточную		площадь
		Fизб	определяют		по
		схеме,	приведенной		на
		рис. 11.18.

Рис. 11.18. Схема определения Fизб при нескольких максимумах tΣ за один период

Приведенный момент инерции движущихся масс θд , входящий в формулу (11.37),

может включать в себя ряд составляющих:

θд = θкшм + θмахов + θпр ,	(11.38)
где θкшм – приведенный момент инерции КШМ двигателя; θмахов,θпр –	моменты
инерции соответственно маховика и противовесов.

Приведенный момент инерции КШМ может быть рассчитан по эмпирической формуле Терских:

	qкшм » i	1, 25 ×104 × R3D			b		(kD			+ lцd ),
									b		(11.39)
		1, 4D b + R
где
i –	число цилиндров;			D			–	диаметр цилиндра, м;
R –	радиус кривошипа, м;			d			–	диаметр шейки коленчатого вала, м;
lц –	расстояние между осями цилиндров,м;			b			–	число цилиндров, приходящееся на
								одно колено вала;

k– коэффициент, зависящий от D и длины шатуна L , м, причем

k = 0, 25L + 0,6D
	b –			для чугунных поршней;
k = 0,38L + 0,17D
		b –		для силуминовых поршней.

117

Формула (11.39) применима в пределах 1,2 < L(Db ) <3,8.

Требуемую степень неравномерности вращения коленчатого вала δs для конкретного двигателя с известными θкшм и θпр достигают изменением θмахов , рассчитывая размеры маховика – его диаметр и ширину обода.

НЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ

Исследование динамики кривошипно-шатунного механизма (КШМ) поршневого двигателя удобно вести на моделях. При моделировании реальные массы заменяются модельными массами, приведенными к центрам подшипников КШМ.

Движущая сила, действующая на КШМ в качестве основных составляющих содержит силу давления газов в цилиндре и силу инерции поступательно движущихся масс (ПДМ).

Действие движущей силы и силы инерции неуравновешенных вращающихся масс порождает систему сил, нагружающих элементы КШМ и определяющих взаимодействие между указанными элементами.

Силы системы, включая движущую силу, в ходе совершения рабочего цикла изменяются по численному значению и по направлению действия, вызывая перекладки сопрягаемых элементов КШМ и соответствующие изменения зазоров между этими элементами.

Действие сил инерции от ПДМ и от неуравновешенных вращающихся масс (ВМ) двигателя может передаваться на судовой фундамент и корпус судна, вызывая их вибрацию.

Переменность тангенциальных сил, действующих в КШМ, является причиной переменности крутящего момента, создаваемого двигателем, и, следовательно, причиной неравномерности вращения коленчатого вала, а также причиной возбуждения крутильных колебаний в системе «двигатель-потребитель мощности».