Файл: Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин учеб. пособие для студентов вузов.pdf

§ 28.4. УРАВНОВЕШИВАНИЕ СИЛ И МОМЕНТОВ СИЛ ИНЕРЦИИ

Если на дисках 1 и 2 (рис. 28.9), вращающихся в противополож­ ных направлениях с одинаковыми угловыми скоростями, укрепить массы с равными статическими моментами относительно осей враще­ ния, то для любого положения дисков, координируемого углом ср, проекции центробежных сил инерции на линию центров этих дисков уравновешиваются, а на перпендикулярное к ней направление — складываются.

При этом получаем

Р^аЪпуГ,, cos <р„, (28.13)

т. е. равнодействующая сила инерции представляет собой простую гармоническую функцию.

Рассмотрим возможность установки такого приспособления в кривошипно-ползунном механизме для уравновешивания сил инер­

Статический момент массы каждого из уравновешивающих гру­

На рис. 28.10 показано приспособление, установленное в кривошипно-ползунном механизме для уравновешивания силы инерции поршня первого порядка.

При уравновешивании силы инер­ ции порядка 2k величина статического момента уравновешивающего груза определяется из уравнения

572

Рис. 28.10. Уравновешивание силы инерции первого порядка кривошипно-пол- зуиного механизма

При помощи аналогичных приспособлении можно уравновесить также и момент сил инерции какого-либо порядка путем соответ­ ствующего подбора статических моментов уравновешивающих масс. На рис. 28.11 изображены два диска, вращающихся в одну и ту же сторону, на которых укреплены массы с равными статическими мо­ ментами относительно их оси вращения. Нетрудно убедиться, что

Устанавливая на дисках / и 2 массы ту таким образом, чтобы векторы центробеж­ ных сил были все время параллельны, получаем момент Мѵ, изменяющийся по простой гармонической функции.

Допустим, что необходимо уравновесить момент силы инерции й-го порядка

573

Противовесы должны быть укреплены так, чтобы уравновеши­ вающий момент имел фазовый угол, равный 180°.

Неудобством метода частичного уравновешивания является необходимость устанавливать такое количество приспособлений, которое соответствует числу уравновешиваемых сил инерции раз­ личного порядка. Однако при уравновешивании одной-двух сил инерции какого-либо порядка этот метод может быть с успехом ис­ пользован.

§ 28.5. УРАВНОВЕШИВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ МКОГОЦИЛИНДРОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В многоцилиндровых двигателях пли компрессорах полное или частичное уравновешивание может быть произведено за счет соот­ ветствующего соединения между собой одинаковых кривошнпноползунных механизмов, или, иначе, при соответствующем располо­ жении кривошипов, заклиненных на общем валу. Будем предпо­ лагать, что многоцилиндровый двигатель представляет собой однородную машину, т. е. веса поршней и шатунов, а также длины кривошипов и шатунов во всех крпвошипно-ползунных механи­ змах, работающих на общий вал, одинаковы.

Рассмотрим случай соединения двух одинаковых кривошипноползунных механизмов, при котором силы инерции уравновеши­ ваются полностью или частично.

При заклинивании кривошипов под углом 180° и расположении цилиндров а и b с одной сто­ роны (рис. 28.12) при подстанов­ ке углов поворота кривошипов в формулы для сил инерции /г-го порядка, необходимо положить

574

Таким образом, в механизме двухцилиндрового двигателя по схеме рис. 28.12 уравновешиваются силы инерции первого порядка, а все остальные остаются неуравновешенными. При смещении ци­ линдров в. направлении оси вала на величину d появляется неурав­ новешенная пара сил инерции МІ = Pia, стремящаяся вращать двигатель в вертикальной плоскости.

Полного уравновешивания можно достигнуть при соединении кривошипных механизмов по схеме рис. 28.13, в которой силы инер­ ции уравновешиваются в силу симметричности. В механизме четы­ рехцилиндрового двигателя (рис. 28.14), кроме силы инерции пер­ вого порядка, уравновешивается и момент Mi = Pia, возникающий

вдвухцилиндровом двигателе.

Вшестицилиндровом двигателе (рис. 28.15), в котором криво­ шипы заклинены под углом 120° один относительно другого, силы

инерции уравновешиваются не полностью. Воспользовавшись об-

4щим выражением для сил инерции различного порядка, имея в виду симметрию механизма, можно написать

pt = 2mBr(ù\ [cos ф + cos (ф + 120°) + cos (ф + 240°)];

ит . д., т. е. в шестицнлиндровом двигателе остаются неуравновешен­ ными только силы инерции порядков, кратных шести, а силы инер­ ции всех остальных порядков уравновешиваются.

575

Института, т. 20, в. 1—2, 1914, т. 21, в. 1—2, 1914; т. 22, п. 1, т. 23, 1915.

3.Баранов Г. Г. Кинематика и динамика механизмов, ч. 1, М., Госэисргоиздат, 1932, 164 с.

4.Баранов Г. Г. К построению ложных планов ускорений — «Вестник инженеров и техников», 1938, № 4.

5.Баранов Г. Г. К синтезу четырехзвеиных плоских механизмов. Труды МАИ, т. IV . Теория механизмов и машин. Сб. 1, М., Оборонгиз, 1939, с. 5—29.

7. Баранов Г. Г. Классификация, строение, кинематика и кинетостатика плоских механизмов с парами первого рода. Труды семинара по ТММ АН СССР

т.V, в. 20, М., Изд. АН СССР, 1948, с. 15—39.

8.Бермант E. М. Уравнение шатунном кривой. Труды МАИ, т. IV. Теория механизмов и машин. Сб. 1, М., Оборонгиз, 1939, с. 29—38.

9.Бермант Е. Л1. Гармонический анализ (метод сеток). Труды МАИ, т. V. Теория механизмов и машин. Сб. 2. М., Оборонгиз, 1941, с. 5—48.

10.Бруевич Н. Г. О выборе типа редуктора с точки зрения передаточного числа и коэффициента полезного действия. Труды ВВА им. Жуковского, № 8, Изд. ВВА им. Жуковского, 1935, с. 51—58.

11.Верховский А. В. Явление предварительного смещения при троганин несмазанных поверхностен с места. «Прикладная физика», 5/310, Изд Томского технологического нн-та, Томск, 1926.

12.Вяхирев С. А. Автоматы и полуавтоматы М. — Л . , ГНТИ машинострои­ тельной литературы, 1939, 332 с.

14.Добровольский В. В. Теория механизмов. М., Машгиз, 1951, 465 с.

15.Добровольский В. В. Структура и классификация механизмов. М., Изд-во АН СССР, 1939.

16.Добровольский В. В. и Артоболевский И. И. Структура и классификация механизмов. М., Изд-во АН СССР, 1939, 66 с.

17.Есипенко Я. И. Синтез кулачковых механизмов с плоским коромыслом. Научные труды Днепропетровского металлургического института, в X V I I , М., Металлургиздат, 1949, с. 227—254.

18.Кожевников С. Н. Работа фрикционной передачи с регулируемым чис­ лом оборотов. «Оргаинформация», 1934, № 11.

19.Кожевников С. Н. Проектирование кулачковых механизмов с плоским

коромыслом. Научные труды Днепропетровского металлургического института, в. X V I I . М., Металлургиздат, 1949, с. 213—226.

20. Кожевников С. Н. Вспомогательные теоремы для построения ложных планов ускорений. Научные труды Днепропетровского металлургического ин­ ститута, т. X V I I , М., Металлургиздат, 1949, с. 135—140.

21. Элементы механизмов. Под ред. С. Н. Кожевникова. М., Оборонгиз, 1956, 1078 с.

22. Кожевников С. Н., Цехнович Л. И. Механизмы с заданным относитель­ ным движением подвижных звеньев. Труды ин-та машиноведения, СТММ, т. X I V , в. 56, Изд-во АН СССР, 1955, с. 59—89.

576