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

(1Л*'\ПАП /П*'\в /Т7*'\ПР пП*'

\.Мг )паах= (^-1 )+(Мг ) —

иди аналитически:

• (7Л)

В случае различных КШМ (рис. 7.2), когда годографом является эллине, необходимо провести горизонтальную каса­ тельную к годографу. Она и определит максимальную величи­ ну неуравновешенного момента(Мд)^£хдвигателя с ПДП.

так что неуравновешенность двигателя с ПДП по моментам от сил инерции ПДМ 1-го порядка приблизительно в 4-6 раз меньше, чем для обычного рядного двигателя. Если бы опере­

137

жение кривошипов "выпускного" вала отсутствовало и Д = О» то двигатель с ПДП при идентичности КШЫ оказался бы урав­

новешенным в отношении моментов сил инерции ЩЭД: результи­ рующий момент нижнего двигателя в любой момент времени компенсировался равным и противоположно направленным ре­ зультирующим моментом верхнего двигателя.

Векторная диаграмма для такого случая представлена на рис. 7.3. Резудьтирующий_момент сил инерции Щ Ш 1-го по­ рядка нижнего двигателя(Мд) уравновешивается результи­ рующим моментом верхнего двигателя(Мд)пр и суммарный результирующий момент равен нулю. Или иначе:_вертикальная проекция фиктивного результирующего момента(м£УАПв любой момент времени равна нулю.

значению действительного результирующего момента сил инер­ ции ПДМ 1-го порядка, изменяется по периодическому закону в функции <x=out , достигая наибольшего положительного и

наибольшего отрицательного значений. Это значит, что результирующий момент сил инерции ПДМ 1-го порядка стре­ мится повернуть двигатель с ИДИ вокруг оси X то в одном, го в другом направлении, приподнимая и опуская его торцы один раз за оборот вала, т.е. так же, как и в случае обычного рядного двигателя.

Нетрудно убедиться, что этот момент изменяется по гармоническому закону. Приравнивая вертикальную проекцию

138

Все сказанное об определении результирующего фиктивного момента сил инерции ПДМ 1-го порядка (Мх ) полностью относится к случаю центробежных сил. Отличие лишь в том, что обе проекции вектора результирующего момента центро­ бежных сил(мГ'\ПА" являются действительными. Если верти­ кальная проекция небольшая (что вызвано частичной компен­ сацией моментов вертикальных проекций центробежных сил), то горизонтальная проекция его значительно больше (в ре­ зультате суммирования моментов горизонтальных проекций центробежных сил верхнего и нижнего двигателя).

Величины результирующих моментов сил инерции ПДМ 1-го порядка и центробежных сил как для всего двигателя с ПДП, так и для "составляющих" его двигателей не одинаковы вследствие неравенства соответствующих единичных момен­ тов:

РхаФ Рйа .

При определении неуравновешенности двигателя с ПДП от моментов сил инерции ПДМ 2-го порядка поступаем точно таким же образом, как в рассмотренном случае 1-го поряд­ ка. Отличие будет только в следующем (рис. 7.4):

1) результирующие фиктивных моментов сил инерции ПДМ 2-го порядка верхнего и нижнего двигателей жестко связаны с кривошипными схемами 2-го порядка и вращаются вместе с ними с удвоенными угловыми скоростями 2оо ;

2) результирующий фиктивный момент двигателя с ПДП направлен по диагонали параллелограмма (в случае идентич­ ности KI1M - по диагонали ромба, наклоненной к горизонталь­ ной оси под углом к );

5) внешнее действие такое же, как в случае 1-го по­ рядка, только частота в два раза больше.

4) при Д = О (рис. 7.3) двигатель оказывается уравновешенным.

140

(M- Г

Рис 7.4. Определение неуравновешенности двигателя с

ПДП ---------------------------иразносторонним- вращением-сошси.ло., валов« тт-и

Определение неуравновешенности двигателя с ДД11 и односторонним вращением валов

На рис. 7.5 представлена схема двигателя с ПДП ври одностороннем вращении валов. К1Ш находятся в исходном положении: нижний ("выпускной") КШМ - в в.м.т. (ос = О), верхний ("продувочный") не дошел до в.м.т. на угол & , который пусть по-прежнему равен 15°.

Рис. 7.5. Определение неуравновешенности двигателя с ПДП и односторонним вращением валов

ная вертикальная проекция результирующего фиктивного мо­ мента двигателя с ПДП при одностороннем вращении валов не отличается от соответствующей величины при разностороннем вращении валов.

Ш

ляющая стремится вращать двигатель вокруг вертикальной оси Y то в одном, то в другом направлении, вызывая пере­ менные напряхения срезывания в болтах крепления двигате­ ля к фундаменту.

В случае одностороннего вращения валов амплитудные зна­ чения обеих составляющих одинаковы (рис. 7.5). При разно­ стороннем вращении валов горизонтальная составляющая

R/хma x

Следовательно, амплитуда горизонтальной составляющей результирующего момента центробежной силы в 7,6 раза боль­

на графике в принятом масштабе не фиктивные результирую­ щие моменты, а векторы относительной неуравновешенности

совокупность четырех рядных простых двигателей или двух двигателей с ПДП. Зная величину и характер изменения фиктивного результирующего момента каждого из этих двига­ телей, можно путем геометрического суммирования опреде­ лить с учетом направлений вращения величину и характер изменения результирующего фиктивного момента всего двига­ теля, а затем величину и направление истинного результи­

145