Файл: Болотин Ф.Ф. Динамика корабельных ДВС учеб. пособие.pdf

моментов) зависят от этого выбора. Поскольку нас интере­ сует внешнее действие сил, поэтому естественно за центр

лежащую на оси вращения коленчатого вала в той же попереч­ ной плоскости Б на небольшом расстоянии от центра тяже­ сти С . Плоскость Б называется плоскостью приведения.

Рассмотрим приведение каждойиз систем сил инерции к результирующей силе и результирующему моменту.

I. Приведение системы центробежных сил

Пусть к кривошипам коленчатого вала (рис. 6.3) 6-ци­ линдрового (Z. = 6) двухтактного двигателя приложены центро­ бежные силы, направленные по соответствующим кривошипам и одинаковые по величине:

в точке Cj две противоположно направленные силы параллель­

правден перпендикулярно плоскости действия пары так, что­ бы с конца этого вектора вращение плоскости чертежа каза­ лось по часовой стрелке*. Так как вектор момента можно

*Такое представление принято во всех пособиях по урав новешиванию ДВС.

100

приложенными центробежные силы всех цилиндров. Направлены

щую центробежных сил (рис. 6.3). Практически для получе­ ния этой результирующей центробежные силы всех цилиндров

надо направить из центра по лучам кривошипной схемы и

*

СЛОЖИТЬ их

Z. — —

(6.5)

Рис. 6.3. Определение результирующей сил инерции

*Напомним, что при суммировании векторов, как и в слу­ чае скалярных величин, порядок суммирования не имеет значения.

IQI

В рассматриваемом примере двигателя с кривошипной схе­ мой коленчатого вала в виде правильной шестилучевой звез­

102

определяется по сформулированному выше правилу: при на­ блюдении из конца вектора момента центробежная сила долж­ на вращаться относительно центра приведения по часовой стрелке.

Суммирование векторов моментов центробежных сил инер­ ции, которые все пересекаются в точке приведения С£ дает результирующий момент центробежных сил:

падут с направлением соответствующих кривошипов. Причем, для кривошипов, расположенных слева от плоскости приведе­ ния, векторы моментов оказываются направленными от центра к периферии, а для расположенных справа - от периферии к центру. Такой прием удобен для графического определения результирующего момента: векторы моментов центробежных сил откладнвают по своим кривошипам, давая им нужное на­ правление, суммируют их, а затем вектор геометрической

ряемый в положительном направлении против часовой стрелки, называют начальной фазой.

Результирующий момент, т.е. результирующую пару сил, можно разложить на две составляющие: горизонтальную, т.е. пару сил, действующую в горизонтальной плоскости, и верти­

103

, а вектор момента горизонтальной составляющей совпа­ дает сэтой проекцией M R!).Величину горизонтальной составляю­ щей результирующего момента можно определить и как гори­

Вертикальная составляющая результирующего момента имеет величину, равную горизонтальной проекции вектора Мц или вертикальной проекции M-r4 вектора M R . Вектор момента

вертикальной составляющей направлен по горизонтальной оси X .

Если результирующие центробежных сил и моментов центро­ бежных сил окажутся равными нулю, то это значит, что дви­ гатель уравновешен в отношении центробежных сил и момен­ тов от этих сил. В противном случае двигатель оказывается неуравновешенным. Если:

1)нулю не равна результирующая центробежных сил - двигатель не уравновешен по центробежным силам инерции;

2)не равна нулю результирующая моментов - двига­ тель не уравновешен по моментам от этих сил;

3)обе результирующие не равны нулю - двигатель не уравновешен и по центробежным силам, и по моментам от этих сил.

Суммирование центробежных сил и их моментов проводи­

лось для положения коленчатого вала, при котором первый кривошип находится в в.м.т. ( Л = 0). Так как векторы центробежных сил постоянны по величине и направлены по кривошипам, т.е. жестко связаны с коленчатым валом, то при вращении вала вместе с ним вращаются и векторы, изо­ бражающие центробежные силы. С той же скоростью вместе с валом будут вращаться векторы центробежных сил, приведен­ ных к точке , и их результирующая Р* . Следовательно, результирующая центробежная сила PR оказывает на много-

104

цилиндровый двигатель такое же действие, как неуравнове­ шенная центробежная си.-а инерции вращающихся масс в одно­ цилиндровом двигателе. Вертикальная ее составляющая =PRcos(ot+cpR) стремится оторвать двигатель от фундамента и прижать его к фундаменту, а горизонтальная смещает двигатель вправо и влево один раз за оборот колен­ чатого вала.

В связи с вращением векторов центробежных сил при вра­ щении коленчатого вала такое же движение совершают векто­ ры моментов этих сил и вектор результирующего момента.

по гармоническому закону. Наибольшие (амплитудные) значе­ ния обеих, составляющих результирующего момента центробеж­ ных сил инерции совпадают с величиной самого результирую­ щего момента.

Какое же внешнее действие оказывает неуравновешенный результирующий момент от центробежных сил инерции? Из при­ веденного выше анализа следует, что его действие можно рассматривать как сумму действий двух составляющих резуль­

105